
近日,北京农牧业大学时陈学伟专家教授团队在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。拜谱生物体为该研究提供了蛋清互作组、磷酸性反应修饰语位点质谱了解技术服务。
因为称呼:OsCDPK24 and OsCDPK28 phosphorylate heat shock factor OsHSFA4d to orchestrate abiotic and biotic stress responses in rice(Nat. Commun IF=15.7)
中文版品牌: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
客政府部门:四川农业大学
调查原材料:胶条
拜谱给出科技:血清互作组、磷酸性反应表达位点质谱阐述
技术性自驾线路:
探析结局
1.OsHsfA4d增强直播稻种植耐低温性,减弱直播稻种植抗病力性
在非生物技术制品与生物技术制品胁迫反映过程中中,越来越多OsHsfs球蛋白的体现技术形成该变,中仅OsHsfA4d的RNA技术在要对低温度及沾染多个副猪嗜血杆菌菌体时呈现出超强的引诱用处(图1a)。可以通过RT-qPCR完成效验(图1b-c)。低温度胁迫和副猪嗜血杆菌菌沾染等测试定性分析认定书:直播稻OsHSFA4d双向干预耐高温性但负向干预抗病性性(图1d-f)。
图1 OsHsfA4d力促稻谷耐低温性,治理和改善稻谷身体性
2.OsHSFA4d用有利于HSP101把你想表达出来加强仿真植物耐低温性,且与抗病性性不是
OsHSFA4d球蛋白在稻子体细胞系核与体细胞系质中若有分布范围(图2a),免役荧光调查说明提示 OsHSFA4d有所作为转录解锁细胞要有用解锁LUC行业报告染色体传达(图2b-c)。实现DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技木建立稻子OsHSFA4d的209个大概备选靶染色体,主要包括HSP101在里面的19个染色体已被确认参与性稻子热应激性,更深层次的骤的RT-qPCR具体分析提示 ,OsHSFA4d敲除茎秆中HSP101的RNA总体技术水平偏态下降,而OsHSFA4d过传达茎秆中该染色体RNA总体技术水平则显然上升,任何19个大概染色体均未产生显然变化规律(图2d)。高温作业胁迫和病原体传染等整理调查定量分析说明:OsHSFA4d实现增进HSP101传达来提升稻子耐低温性,且该功效自主于身体性(图2e-l)。
图2 OsHSFA4d借助提高HSP101表答增加花草耐温性,且与抵抗疾病性息息相关
3.OsHSFA4d驱动CslF6的表达出,以减缓苔藓植物身体性
RT-qPCR可是界面显示,OsHSFA4d敲除茎叶中CslF6的RNA含量拉低,而OsHSFA4d过形容出来茎叶中该表观遗传含量身高,其它14个表观遗传的RNA含量未受内在联系,并依据双荧光素酶活力性探测等科学试验操作印证其宏观宏观调控内在联系(图3a-c)。高温天气胁迫和病源沾染等补救科学试验操作表现证实:OsHSFA4d依据有助于CslF6形容出来来负向宏观宏观调控小麦抗病性性,且该做用机制化不依耐于耐热性性(图3d-j)。
图3 OsHSFA4d有利于CslF6的表答,以仰制花草抗虫性
4.OsHSFA4d与激酶OsCDPK24和OsCDPK28相互之间使用出现软型物
GST-OsHSFA4d与水稻总蛋白共同孵育,pull-down的蛋白进行血清互作类物质析,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共同效应组成混合物
5.热应激状态介导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。磷酸性反应呈现位点质谱分析发现,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 热应激状态介导OsCDPK24/28介导OsHSFA4d的S146磷酸性反应
小文章工作小结
本设计发展热应激反应使用刺激启动OsCDPK24/28激酶催化活性,迫使OsHSFA4d在S146位点磷硝化功效,以此力促HSP101把你想表述出来以激发稻谷耐温性,直接减缓CslF6把你想表述出来以下降抗虫本事(图6)。该设计实际上推动了对花草非海洋生物制品与海洋生物制品胁迫回复间彼此之间改善功效的把握,也为引进包括耐温与抗虫性的粮食作物新商品種决定了根本碳原子根基。
图6 稻谷OsCDPK24/28-OsHSFA4d-HSP101/CslF6策略图
拜谱总结
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。拜谱生物体为该研究提供淀粉酶互作组、磷碱化掩盖位点质谱解析服务。拜谱微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核苷酸组学、掩盖球核苷酸组学、分泌组学、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!
参考选取学术论文:
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-