シロイヌナズナプラットドメインプロテイン1は、非生物的ストレス耐性に非常に関与しています

シロイヌナズナのゲノム配列が完了したにもかかわらず、エンコードされたタンパク質の比較的低い割合で、その機能に関する実験的証拠は利用可能です。単一のプラット（ポリシスチン、リポキシゲナーゼ、アルファトキシン、トリアシルグリセロールリパーゼ）ドメインを抱えており、プラント植物ストレスタンパク質ファミリーに属する植物タンパク質は、モノコットとダイコットに遍在しています。ただし、プラット植物ストレスタンパク質の機能はまだよく理解されていません。したがって、機能的な遺伝的アプローチと生理学的アプローチの組み合わせを通じて、特徴のないシロイヌナズナのプラント植物ストレスファミリーメンバーの機能を評価しました。Plat1の過剰発現は、寒さ、干ばつ、塩ストレスを含む非生物的ストレス耐性の増加をもたらしましたが、機能障害は非生物的ストレス耐性に反対の影響をもたらしました。驚くべきことに、Plat1はストレスのない条件下で成長を促進しました。非生物的ストレス治療はPlat1発現を誘発し、その発現ドメインの拡大を引き起こしました。アブシジン酸シグナル伝達の陽性メディエーターであるABF/ABRE転写因子は、トランス活性化アッセイでPlat1プロモーター活性を活性化し、電気泳動移動シフトアッセイのこのプロモーターにあるABRE要素に直接結合します。これは、Plat1がアブシシン酸シグナル伝達経路の新規下流の標的を表していることを示唆しています。したがって、Plat1は非生物的ストレス耐性の正の調節因子として機能的に機能するだけでなく、植物の成長の調節にも関与していることを示し、それによってこの以前に特徴付けられていないPlatドメインタンパク質に機能を割り当てました。Plat1で得られた機能データは、一般的にPlat-植物ストレスタンパク質が、収量ペナルティなしで非生物的ストレス耐性を改善するためのターゲットを有望である可能性があることをサポートしています。

Despite the completion of the Arabidopsis genome sequence, for only a relatively low percentage of the encoded proteins experimental evidence concerning their function is available. Plant proteins that harbour a single PLAT (Polycystin, Lipoxygenase, Alpha-toxin and Triacylglycerol lipase) domain and belong to the PLAT-plant-stress protein family are ubiquitously present in monocot and dicots. However, the function of PLAT-plant-stress proteins is still poorly understood. Therefore, we have assessed the function of the uncharacterised Arabidopsis PLAT-plant-stress family members through a combination of functional genetic and physiological approaches. PLAT1 overexpression conferred increased abiotic stress tolerance, including cold, drought and salt stress, while loss-of-function resulted in opposite effects on abiotic stress tolerance. Strikingly, PLAT1 promoted growth under non-stressed conditions. Abiotic stress treatments induced PLAT1 expression and caused expansion of its expression domain. The ABF/ABRE transcription factors, which are positive mediators of abscisic acid signalling, activate PLAT1 promoter activity in transactivation assays and directly bind to the ABRE elements located in this promoter in electrophoretic mobility shift assays. This suggests that PLAT1 represents a novel downstream target of the abscisic acid signalling pathway. Thus, we showed that PLAT1 critically functions as positive regulator of abiotic stress tolerance, but also is involved in regulating plant growth, and thereby assigned a function to this previously uncharacterised PLAT domain protein. The functional data obtained for PLAT1 support that PLAT-plant-stress proteins in general could be promising targets for improving abiotic stress tolerance without yield penalty.