BBX28/BBX29-HY5-BBX30/31は、光形態発生を微調整するためのフィードバックループを形成している

BBX28/BBX29-HY5-BBX30/31 form a feedback loop to fine-tune photomorphogenic development.

• Zhaoqing Song
• Tingting Yan
• Jiujie Liu
• Yeting Bian
• Yueqin Heng
• Fang Lin
• Yan Jiang
• Xing Wang Deng
• Dongqing Xu

抄録

光は、植物の光形態発生を制御する重要な環境キューの一つである。BBX29は、光シグナル伝達のネガティブレギュレーターとして機能することが知られている。本研究では、BBX29が光シグナル伝達のネガティブレギュレーターとして機能していることを報告する。BBX29はCONSTIUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1 (COP1)と相互作用し、暗闇ではCOP1を介した分解を受ける。BBX29を過剰に発現させたトランスジェニック植物は、暗闇では伸長した次子葉を示すが、BBX29機能を欠損させた変異体苗は短縮した次子葉を示す。BBX28とBBX29の両方が、BBX30とBBX31のプロモーターへのELONGATED HYPOCOTYL 5 (HY5)の結合を阻害し、結果的にそれらの転写物レベルのアップレギュレーションにつながる。BBX30とBBX31はBBX28とBBX29のプロモーター領域に結合し、これらの遺伝子の発現を促進しています。以上のことから、本研究は、BBX28、BBX29、BBX30、BBX31、HY5 からなる転写フィードバックループが、植物の光に応答して光形態形成を微調整する役割を果たしていることを明らかにした。

Light is one of the key environmental cues controlling photomorphogenic development in plants. A group of B-box (BBX) proteins play critical roles in this developmental process through diverse regulatory mechanisms. In this study, we report that BBX29 acts as a negative regulator of light signaling. BBX29 interacts with CONSTIUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1 (COP1) and undergoes COP1-mediated degradation in darkness. Loss-of-BBX29 function mutant seedlings show shortened hypocotyls, while transgenic plants over-expressing BBX29 display elongated hypocotyls in the light. Both BBX28 and BBX29 interfere with the binding of ELONGATED HYPOCOTYL 5 (HY5) to the promoters of BBX30 and BBX31, consequently leading to the up-regulation of their transcript levels. BBX30 and BBX31 associate with the promoter regions of BBX28 and BBX29, which in turn, promotes the expression of these genes. Taken together, this study reveals a transcriptional feedback loop consisting of BBX28, BBX29, BBX30, BBX31 and HY5 that serves to fine-tune photomorphogenesis in response to light in plants.

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