細胞分裂とエンドリプリケーションのバランスは、シロイヌナズナのユビキチン-SCFSKP2A経路によって調節されるE2FC-DPB、転写因子に依存します

細胞増殖、細胞周期停止、および器官発現プログラムを維持するために必要な分化のバランスは、遺伝子発現の調整、翻訳後修飾、および細胞周期調節因子の特異的タンパク質分解に依存します。G1/SおよびG2/M遷移は、網膜芽細胞腫（RBR）/E2F/DP経路のサイクリン依存性キナーゼによって部分的に制御される重要なチェックポイントです。シロイヌナズナDPBは、リン酸化によって調節され、SCF（SKP2A）複合体によるプロテアソーム媒介タンパク質分解を標的としています。さらに、DPBはE2FCとDPBの異所性共発現が重度の発達欠陥を生成するため、in vivoでE2FCと相互作用します。E2FC/DPBヘテロダイマー機能を理解するために、RNA干渉を伴うE2FC mRNAレベルを低下させる効果を分析しました。E2FC-R植物は、より小さな細胞を持つ臓器を発症し、細胞周期マーカー遺伝子の発現の増加と、発達中の葉、メリステム、およびペリサイクル細胞における増殖活性の増加を示しました。この最後の特徴は、横方向の根の開始を制限する上でE2FCの役割と一致する、より横方向の根を持つ植物を生産します。E2FC-R植物は、成熟した葉の倍数性レベルの著しい減少も示しています。これらの結果は、細胞分裂からエンドサイクルへの移行が異なる経路に敏感であり、E2FC/DPBがその1つであることを示しています。我々の結果は、E2FC/DPBが細胞増殖とエンドサイクルへの切り替えのバランスを制御する重要な要因であることを示しています。

The balance between cell proliferation, cell cycle arrest, and differentiation needed to maintain the organogenetic program depends on the coordination of gene expression, posttranslational modification, and specific proteolysis of cell cycle regulators. The G1/S and G2/M transitions are critical checkpoints controlled, in part, by cyclin-dependent kinases in the retinoblastoma (RBR)/E2F/DP pathway. Arabidopsis thaliana DPB is regulated by phosphorylation and targeted to proteasome-mediated proteolysis by the SCF(SKP2A) complex. In addition, DPB interacts in vivo with E2FC, because ectopic coexpression of E2FC and DPB produces severe developmental defects. To understand E2FC/DPB heterodimer function, we analyzed the effect of reducing E2FC mRNA levels with RNA interference. The e2fc-R plants developed organs with more but smaller cells and showed increased cell cycle marker gene expression and increased proliferative activity in developing leaves, meristems, and pericycle cells. This last feature produces plants with more lateral roots, consistent with an E2FC role in restricting lateral root initiation. The e2fc-R plants also show marked reductions in ploidy levels of mature leaves. These results indicate that the transition from cell division to the endocycle is sensitive to different pathways, E2FC/DPB being one of them. Our results show that E2FC/DPB is a key factor in controlling the balance between cell proliferation and the switch to the endocycle program.