
近日,北京畜牧业院校陈学伟老师团队在Nat. Commun上发表题为“OsCDPK24 and OsCDPK28 phosphorylate heat shock factor OsHSFA4d to orchestrate abiotic and biotic stress responses in rice”的文章。研究揭示了钙依赖蛋白激酶OsCDPK24和OsCDPK28通过磷酸化修饰调控耐热与抗病关键转录因子OsHSFA4d的活性,进而调控水稻耐热性与抗病性的分子机制。拜谱微生物为该研究提供了蛋白酶互作组、磷硝化作用修饰语位点质谱数据分析技术服务。
英文字母名字:OsCDPK24 and OsCDPK28 phosphorylate heat shock factor OsHSFA4d to orchestrate abiotic and biotic stress responses in rice(Nat. Commun IF=15.7)
简体中文简称:OsCDPK24和OsCDPK28通过磷酸化热激转录因子OsHSFA4d来调控水稻的非生物胁迫与生物胁迫响应
企业客户工作单位:四川农业大学
分析板材:胶条
拜谱供给技术水平:蛋白酶互作组、磷硝化作用淡化位点质谱数据分析
能力途径:
分析結果
1.OsHsfA4d力促稻谷耐高温性,抑制作用稻谷抗虫性
在非怪物技术与怪物技术胁迫相应方式中,大部分OsHsfs球蛋白的形容情况发生改变了,但其中OsHsfA4d的RNA情况在克服高热天气及感梁三种副猪嗜血杆菌体时展示出最吊的诱导性的作用(图1a)。顺利通过RT-qPCR做认可(图1b-c)。高热天气胁迫和副猪嗜血杆菌感梁等试验研究方法认定书:水稻种植OsHSFA4d双向干预耐熱性但负向干预抵抗疾病性(图1d-f)。
图1 OsHsfA4d驱动谷子耐温性,遏制谷子抵抗疾病性
2.OsHSFA4d完成提高网站HSP101表答增进树种耐高温性,且与抵抗性有关
OsHSFA4d蛋清在直播稻受损细胞膜核与受损细胞膜质如表有分布区(图2a),免疫力荧光实验操作性发现意味着OsHSFA4d作为一个转录系统激活卡细胞因子能有效性系统激活卡LUC评估报告dna组组表示(图2b-c)。依据DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技艺淘汰直播稻OsHSFA4d的20一大概侯选人靶dna组组,包含HSP101内的14个dna组组已被印证参与活动直播稻热应激状态,进两步的RT-qPCR剖析呈现,OsHSFA4d敲除茎秆中HSP101的RNA技术平行取得下降,而OsHSFA4d过表示茎秆中该dna组组RNA技术平行则比较看不出增加,剩余1一大概dna组组均未显示比较看不出发展(图2d)。温度胁迫和病原菌皮肤感染等治理实验操作性分析方法发现:OsHSFA4d依据推动HSP101表示来增強直播稻耐低温性,且该能力独有于抗病力性(图2e-l)。
图2 OsHSFA4d能够 有助于HSP101把你想表达出来强化值物耐高温性,且与抵抗疾病性不相干
3.OsHSFA4d推动CslF6的把你想表达出来,以可抑制常绿植物抗病力性
RT-qPCR然而凸显,OsHSFA4d敲除植物中CslF6的RNA关卡大大减少,而OsHSFA4d过表现出植物中该人类什么是基因关卡增大,剩余12个人类什么是基因的RNA关卡未受后果,并在双荧光素酶可溶性检验等实验所设计断定其监测感情(图3a-c)。低温胁迫和病源传染等处置实验所设计表现证明格式:OsHSFA4d在催进CslF6表现出来负向监测谷子抵抗疾病性,且该能力制度不忽略于耐温性(图3d-j)。
图3 OsHSFA4d加快CslF6的展现,以治理和改善动植物抵抗疾病性
4.OsHSFA4d与激酶OsCDPK24和OsCDPK28相护意义成型符合物
GST-OsHSFA4d与水稻总蛋白共同孵育,pull-down的蛋白进行核蛋白互作成分析,鉴定到OsMKK4、OsCDPK24和OsCDPK28等激酶(图4a),在后续的荧光素酶互补成像(LCI)分析、免疫共沉淀(Co-IP)实验等验证了OsHSFA4d与激酶OsCDPK24和OsCDPK28相互作用关系,并形成一个蛋白复合体(图4b-g)。
图4 OsHSFA4d与激酶OsCDPK24和OsCDPK28能够 功能出现组合物
5.热应激性引发OsCDPK24/28介导OsHSFA4d的S146磷硝化作用
体外磷酸化实验显示,GST-OsHSFA4d可分别被MBP-HA-OsCDPK24和MBP-HA-OsCDPK28单独磷酸化。磷硝化作用修饰语位点质谱分析发现,其中有四个位于OsHSFA4d高度保守功能域的残基(S71、S146、S209和T405)被鉴定出磷酸化修饰(图5a-f)。点突变试验表明OsCDPK24和OsCDPK28主要在寡聚化结构域的S146位点磷酸化OsHSFA4d,以协调耐热性和抗病性(图5g-j)。
图5 热应激性引诱OsCDPK24/28介导OsHSFA4d的S146磷硝化作用
文章内容个人心得体会
本论述发展热应激反应借助修改密码OsCDPK24/28激酶催化活性,使得OsHSFA4d在S146位点磷碱化,得以使得HSP101理解方法以减弱稻谷耐熱性,同時阻止CslF6理解方法以较低身体效率(图6)。该论述一方面持续推进了对草本植物非生物体体与生物体体胁迫回应间能够 宏观调控功效的看法,也为培植具有耐熱与身体性的粮食作物最新产品種奠定基本了最重要原子基本。
图6 小麦OsCDPK24/28-OsHSFA4d-HSP101/CslF6新机制图
拜谱个人总结
本研究揭示了水稻中OsCDPK24和OsCDPK28通过磷酸化热激转录因子OsHSFA4d的S146位点,调控水稻非生物胁迫(热胁迫)与生物胁迫(病害)响应的权衡机制,为培育兼具耐热性和抗病性的水稻品种提供了分子基础。拜谱生物技术为该研究提供血清互作组、磷酸性反应遮盖位点质谱进行分析服务。拜谱海洋生物作为一家国内领先的多组学服务公司,可提供完善成熟的球营养素组学、绘制球营养素组学、新陈代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系,整合多组学数据进行深入挖掘分析,全面解析机制机理等,助力高分文章发表,欢迎致电咨询!
决定性文章:
Fang Y, Liao H, Wei Y, et al. OsCDPK24 and OsCDPK28 phosphorylate heat shock factor OsHSFA4d to orchestrate abiotic and biotic stress responses in rice. Nat Commun. 2025;16(1):6485. Published 2025 Jul 14. doi:10.1038/s41467-025-61827-