TCP Transcription Factors Interact With NPR1 and Contribute Redundantly to Systemic Acquired Resistance
pmid: 30154809
pmc: PMC6102491
TCP Transcription Factors Interact With NPR1 and Contribute Redundantly to Systemic Acquired Resistance
Dans Arabidopsis, TEOSINTE RAMIFIÉ 1, CYCLOIDEA, les facteurs de transcription (TF) PCF1 (TCP) jouent des fonctions critiques dans les processus de développement. Des études récentes suggèrent qu'ils fonctionnent également dans l'immunité des plantes, mais on ne sait toujours pas s'ils jouent un rôle important dans la résistance systémique acquise (SAR). NON-EXPRESSEUR des GÈNES PR 1 (NPR1), en tant que nœud régulateur transcriptionnel essentiel dans la SAR, exerce son rôle régulateur dans l'expression des gènes en aval par interaction avec les TF. Dans ce travail, nous fournissons des preuves biochimiques et génétiques que TCP8, TCP14 et TCP15 sont impliqués dans la voie de signalisation SAR. TCP8, TCP14 et TCP15 ont interagi physiquement avec NPR1 dans des dosages à deux hybrides de levure, et ces interactions ont été confirmées in vivo. Le SAR contre l'infection de la souche virulente Pseudomonas syringae pv. maculicola (Psm) ES4326 chez le triple mutant d'insertion d'ADN-T tcp8-1 tcp14-5 tcp15-3 a été partiellement compromis par rapport aux plantes de type sauvage Columbia 0 (Col-0). L'induction des gènes marqueurs SAR PR1, PR2 et PR5 dans les feuilles locales et systémiques a été considérablement diminuée chez le mutant tcp8-1 tcp14-5 tcp15-3 par rapport à celle du col-0 après un traitement local avec Psm ES4326 portant avrRpt2. Les résultats des tests d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP) et d'un hybride de levure ont démontré que TCP15 peut se lier à un motif de liaison TCP conservé, GCGGGAC, dans le promoteur de PR5, et cette liaison a été renforcée par NPR1. Les résultats des tests RT-qPCR ont montré que TCP15 favorise l'expression de PR5 en réponse à l'induction de l'acide salicylique. Ensemble, ces données révèlent que TCP8, TCP14 et TCP15 interagissent physiquement avec NPR1 et fonctionnent de manière redondante pour établir la DAS, que TCP15 favorise l'expression de PR5 en se liant directement à un site de liaison TCP dans le promoteur de PR5, et que cette liaison est renforcée par NPR1.
En Arabidopsis, TEOSINTE RAMIFICADO 1, CYCLOIDEA, los factores de transcripción (TF) PCF1 (TCP) desempeñan funciones críticas en los procesos de desarrollo. Estudios recientes sugieren que también funcionan en la inmunidad de las plantas, pero aún se desconoce si desempeñan un papel importante en la resistencia sistémica adquirida (SAR). NO-EXPRESSER DE LOS GENES PR 1 (NPR1), como un nodo regulador transcripcional esencial en SAR, ejerce su papel regulador en la expresión de genes aguas abajo a través de la interacción con los TF. En este trabajo, proporcionamos evidencia bioquímica y genética de que TCP8, TCP14 y TCP15 están involucrados en la vía de señalización SAR. TCP8, TCP14 y TCP15 interactuaron físicamente con NPR1 en ensayos de dos híbridos de levadura, y estas interacciones se confirmaron adicionalmente in vivo. La SAR contra la infección de la cepa virulenta Pseudomonas syringae pv. maculicola (Psm) ES4326 en el mutante de inserción de triple ADN-T tcp8-1 tcp14-5 tcp15-3 se vio parcialmente comprometida en comparación con las plantas de tipo salvaje Columbia 0 (Col-0). La inducción de los genes marcadores SAR PR1, Pr2 y PR5 en hojas locales y sistémicas disminuyó drásticamente en el mutante tcp8-1 tcp14-5 tcp15-3 en comparación con el de Col-0 después del tratamiento local con Psm ES4326 que porta avrRpt2. Los resultados de los ensayos de inmunoprecipitación de cromatina (ChIP) y un híbrido de levadura demostraron que TCP15 puede unirse a un motivo de unión a TCP conservado, GCGGGAC, dentro del promotor de PR5, y esta unión fue potenciada por NPR1. Los resultados de los ensayos de RT-qPCR mostraron que TCP15 promueve la expresión de PR5 en respuesta a la inducción de ácido salicílico. En conjunto, estos datos revelan que TCP8, TCP14 y TCP15 interactúan físicamente con NPR1 y funcionan de forma redundante para establecer SAR, que TCP15 promueve la expresión de PR5 al unirse directamente a un sitio de unión de TCP dentro del promotor de PR5, y que esta unión es mejorada por NPR1.
In Arabidopsis, TEOSINTE BRANCHED 1, CYCLOIDEA, PCF1 (TCP) transcription factors (TF) play critical functions in developmental processes. Recent studies suggest they also function in plant immunity, but whether they play an important role in systemic acquired resistance (SAR) is still unknown. NON-EXPRESSER OF PR GENES 1 (NPR1), as an essential transcriptional regulatory node in SAR, exerts its regulatory role in downstream genes expression through interaction with TFs. In this work, we provide biochemical and genetic evidence that TCP8, TCP14, and TCP15 are involved in the SAR signaling pathway. TCP8, TCP14, and TCP15 physically interacted with NPR1 in yeast two-hybrid assays, and these interactions were further confirmed in vivo. SAR against the infection of virulent strain Pseudomonas syringae pv. maculicola (Psm) ES4326 in the triple T-DNA insertion mutant tcp8-1 tcp14-5 tcp15-3 was partially compromised compared with Columbia 0 (Col-0) wild type plants. The induction of SAR marker genes PR1, PR2, and PR5 in local and systemic leaves was dramatically decreased in the tcp8-1 tcp14-5 tcp15-3 mutant compared with that in Col-0 after local treatment with Psm ES4326 carrying avrRpt2. Results from yeast one-hybrid and chromatin immunoprecipitation (ChIP) assays demonstrated that TCP15 can bind to a conserved TCP binding motif, GCGGGAC, within the promoter of PR5, and this binding was enhanced by NPR1. Results from RT-qPCR assays showed that TCP15 promotes the expression of PR5 in response to salicylic acid induction. Taken together, these data reveal that TCP8, TCP14, and TCP15 physically interact with NPR1 and function redundantly to establish SAR, that TCP15 promotes the expression of PR5 through directly binding a TCP binding site within the promoter of PR5, and that this binding is enhanced by NPR1.
في أرابيدوبسيس، تفرعت TEOSINTE 1، CYCLOIDEA، PCF1 (TCP) تلعب عوامل النسخ (TF) وظائف حاسمة في العمليات التنموية. تشير الدراسات الحديثة إلى أنها تعمل أيضًا في مناعة النبات، ولكن لا يزال من غير المعروف ما إذا كانت تلعب دورًا مهمًا في المقاومة المكتسبة الجهازية (SAR). يمارس عدم امتصاص جينات العلاقات العامة 1 (NPR1)، كعقدة تنظيمية نسخية أساسية في SAR، دوره التنظيمي في التعبير الجيني النهائي من خلال التفاعل مع TFs. في هذا العمل، نقدم أدلة كيميائية حيوية وجينية على أن TCP8 و TCP14 و TCP15 تشارك في مسار إشارات SAR. تفاعل TCP8 و TCP14 و TCP15 جسديًا مع NPR1 في فحوصات الخميرة الهجينة، وتم تأكيد هذه التفاعلات بشكل أكبر في الجسم الحي. تم اختراق SAR ضد عدوى السلالة الخبيثة Pseudomonas syringae pv. maculicola (Psm) ES4326 في الطفرة الثلاثية لإدخال T - DNA tcp8 -1 tcp14 -5 tcp15 -3 جزئيًا مقارنةً بالنباتات من النوع البري كولومبيا 0 (Col -0). انخفض تحريض جينات علامة SAR PR1 و PR2 و PR5 في الأوراق الموضعية والجهازية بشكل كبير في متحولة tcp8 -1 tcp14 -5 tcp15 -3 مقارنة مع تلك الموجودة في Col -0 بعد العلاج الموضعي مع Psm ES4326 التي تحمل avrRpt2. أظهرت نتائج فحوصات الترسيب المناعي أحادي الهجين والكروماتين أن TCP15 يمكن أن يرتبط بعزر ربط TCP محفوظ، GCGGAC، داخل مروج PR5، وقد تم تعزيز هذا الربط بواسطة NPR1. أظهرت نتائج فحوصات RT - qPCR أن TCP15 يعزز التعبير عن PR5 استجابة لتحريض حمض الساليسيليك. تكشف هذه البيانات مجتمعة أن TCP8 و TCP14 و TCP15 تتفاعل فعليًا مع NPR1 وتعمل بشكل متكرر لإنشاء SAR، وأن TCP15 يعزز التعبير عن PR5 من خلال ربط موقع ربط TCP مباشرة داخل مروج PR5، وأن هذا الربط يتم تعزيزه بواسطة NPR1.
- Anderson University - South Carolina United States
- University of South Carolina United States
- University of South Carolina System United States
- UNIVERSITY OF MISSOURI-COLUMBIA
- University of Missouri United States
TCP transcription factors, Mechanisms of Plant Immune Response, Cell biology, PATHOGENESIS-RELATED genes, Arabidopsis, Two-hybrid screening, Pseudomonas syringae, Heart failure, Plant Science, Gene, SB1-1110, Molecular Mechanisms of Plant Development and Regulation, Agricultural and Biological Sciences, NON-EXPRESSER OF PR GENES 1, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Genetics, transcriptional regulation, NPR1, Molecular Biology, Biology, Internal medicine, Molecular Mechanisms of Flavonoid Biosynthesis in Plants, Mutant, Plant culture, Life Sciences, Promoter, Linguistics, Transcription (linguistics), Chromatin immunoprecipitation, Chromatin, FOS: Philosophy, ethics and religion, Philosophy, FOS: Biological sciences, WRKY protein domain, FOS: Languages and literature, systemic acquired resistance, Medicine, Systemic acquired resistance, Gene expression, plant immunity, Transcription factor, Transcription Factors, Natriuretic peptide
TCP transcription factors, Mechanisms of Plant Immune Response, Cell biology, PATHOGENESIS-RELATED genes, Arabidopsis, Two-hybrid screening, Pseudomonas syringae, Heart failure, Plant Science, Gene, SB1-1110, Molecular Mechanisms of Plant Development and Regulation, Agricultural and Biological Sciences, NON-EXPRESSER OF PR GENES 1, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Genetics, transcriptional regulation, NPR1, Molecular Biology, Biology, Internal medicine, Molecular Mechanisms of Flavonoid Biosynthesis in Plants, Mutant, Plant culture, Life Sciences, Promoter, Linguistics, Transcription (linguistics), Chromatin immunoprecipitation, Chromatin, FOS: Philosophy, ethics and religion, Philosophy, FOS: Biological sciences, WRKY protein domain, FOS: Languages and literature, systemic acquired resistance, Medicine, Systemic acquired resistance, Gene expression, plant immunity, Transcription factor, Transcription Factors, Natriuretic peptide
11 Research products, page 1 of 2
- 2019IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2019IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2019IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2021IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2019IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2015IsAmongTopNSimilarDocuments
- 2019IsAmongTopNSimilarDocuments
chevron_left - 1
- 2
chevron_right
citations This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).59 popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.Top 10% influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).Top 10% impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.Top 10%
