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Plant Cell:拟南芥CO结合FT启动子调控其表达,促进成花转变

已有 508 次阅读 2021-1-27 09:22 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Structural insights into the multivalent binding of the Arabidopsis FLOWERING LOCUS T promoter by the CO-NF-Y master transcription factor complex

第一作者Xinchen Lv

第一单位中科院分子植物科学卓越创新中心

通讯作者Jiamu Du


 Abstract 


背景回顾Flowering plants sense various environmental and endogenous signals to trigger the floral transition and start the reproductive growth cycle. CONSTANS (CO) is a master transcription factor in the photoperiod floral pathway that integrates upstream signals and activates the florigen gene FLOWERING LOCUS T (FT).


主要研究:Here, we performed comprehensive structural and biochemical analyses to study the molecular mechanism underlying the regulation of FT by CO in Arabidopsis thaliana.


结果1-结合元件:We show that the four previously characterized cis-elements in the FT promoter proximal region, CORE1, CORE2, P1 and P2, are all direct CO binding sites.


结果2-结合基序:Structural analysis of CO in complex with NUCLEAR FACTOR-YB/YC (NF-YB/YC) and the CORE2 or CORE1 elements revealed the molecular basis for the specific recognition of the shared TGTG motifs.


结果3-多价结合:Biochemical analysis suggested that CO might form a homomultimeric assembly via its N-terminal B-Box domain and simultaneously occupy multiple cis-elements within the FT promoter. We suggest that this multivalent binding gives the CO-NF-Y complex high affinity and specificity for FT promoter binding.


结论:Overall, our data provide a detailed molecular model for the regulation of FT by the master transcription factor complex CO-NF-Y during the floral transition.


 摘 要 


有花植物感知多种环境和内部信号来诱导成花转变,起始生殖生长周期。CO是一个光周期开花调控途径的主要转录调控因子,整合上游信号,激活成花基因FT的表达。本文中,作者利用结构和生物化学的分析手段,对拟南芥中CO调控FT的分子机制进行了深入研究。作者发现,先前在FT基因启动子区域所鉴定的四种顺式元件,即CORE1、CORE2、P1和P2都是CO直接的结合位点。对于CO、NF-YB/YC以及CORE2或CORE1元件形成的复合物进行结构分析,作者发现了CO结合的特定识别模式,即TGTG基序。生物化学分析显示,CO可能通过其N端的B-Box结构域形成一个同源多聚体蛋白组装体,同时占据FT启动子区域的多个顺式元件。作者认为这种多价结合使得CO-NF-Y复合物能够高亲和、特异性结合到FT的启动子上。因此,本文的研究为成花转变过程中CO-NF-Y转录因子复合物结合FT并调控其表达的机制提供了一个具体的分子模型。


 通讯作者 

**杜嘉木**


个人简介:

1999-2003年,复旦大学,学士;

2003-2008年,中科院上海生化细胞所,博士;

2009-2014年,纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心,博后。


研究方向:植物表观遗传调控的分子机制研究。


doi: https://doi.org/10.1093/plcell/koab016


Journal: Plant Cell

Published date: Jan 25, 2021



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