サリチル酸と細菌のエリシタンによるPR-1A遺伝子発現の誘導には、新しいWRKY転写因子が必要です

PR-1Aは、タバコ（Nicotiana tabacum）のサリチル酸誘導性防御遺伝子です。1ハイブリッドスクリーンでは、位置-564（ボックスWK（1））および-859（ボックスWK（2））のPR -1Aプロモーターの特定の結合部位を持つ新規タバコWRKY転写因子（NTWRKY12）が特定されました。NTWRKY12は、WRKYシーケンスの後にGQKシーケンスではなくGKKが続く転写因子のクラスに属します。NTWRKY12（WKボックスTTTCCAC）の結合配列は、GQKシーケンスを持つWRKY因子によって認識されることが示されたコンセンサスシーケンス（WボックスTTGAC [C/T]）から大幅に逸脱しました。NTWRKY12のGKK配列のGQKまたはGEKへの突然変異は、WKボックスへの結合を廃止しました。WK（1）ボックスは、転写因子TGA1A（AS-1ボックス）およびMYB1（MBSIIボックス）のPR-1Aプロモーターの結合部位に近接しています。安定的かつ一時的に形質転換されたタバコにおけるPR-1Aプロモーターベータ - グルクロニダーゼ（GUS）遺伝子を用いた発現研究は、サリチル酸および細菌エリシターによって誘導されるPR-1A発現においてNTWRKY12およびTGA1Aが相乗的に行動することを示しました。シロイヌナズナの共脱流と35SNTWRKY12およびPR-1AGUSプロモーター融合によるプロトプラストは、NTWRKy12の過剰発現がGUS発現の大幅な増加をもたらし、PR-1Aプロモーターに官能的なWKボックスを必要とすることを示しました。

PR-1a is a salicylic acid-inducible defense gene of tobacco (Nicotiana tabacum). One-hybrid screens identified a novel tobacco WRKY transcription factor (NtWRKY12) with specific binding sites in the PR-1a promoter at positions -564 (box WK(1)) and -859 (box WK(2)). NtWRKY12 belongs to the class of transcription factors in which the WRKY sequence is followed by a GKK rather than a GQK sequence. The binding sequence of NtWRKY12 (WK box TTTTCCAC) deviated significantly from the consensus sequence (W box TTGAC[C/T]) shown to be recognized by WRKY factors with the GQK sequence. Mutation of the GKK sequence in NtWRKY12 into GQK or GEK abolished binding to the WK box. The WK(1) box is in close proximity to binding sites in the PR-1a promoter for transcription factors TGA1a (as-1 box) and Myb1 (MBSII box). Expression studies with PR-1a promoterbeta-glucuronidase (GUS) genes in stably and transiently transformed tobacco indicated that NtWRKY12 and TGA1a act synergistically in PR-1a expression induced by salicylic acid and bacterial elicitors. Cotransfection of Arabidopsis thaliana protoplasts with 35SNtWRKY12 and PR-1aGUS promoter fusions showed that overexpression of NtWRKY12 resulted in a strong increase in GUS expression, which required functional WK boxes in the PR-1a promoter.