オーキシン誘発性アクチンサイト骨格の再編成には、aux1が必要です

アクチン細胞骨格は細胞拡大に必要であり、植物ホルモンオーキシンに対する細胞応答に関与しています。ただし、オーキシンシグナル伝達、細胞骨格のリモデリング、細胞の拡大を調整するメカニズムはよく理解されていません。以前の研究では、オーキシンに対する長期のアクチン細胞骨格反応を調べましたが、植物は数分以内にオーキシンに反応しました。この作業の前に、オーキシン輸送体オーキシン耐性1（AUX1）ではなく、細胞外オーキシン受容体がオーキシン誘発細胞骨格の再編成に先行すると考えられていました。アクチンアレイの組織とダイナミクスを細胞膨張の程度と相関させるために、定量的イメージングツールは、ベースラインアクチン組織を確立し、コントロール条件下およびインドール-3-酢酸（IAA）アプリケーション後の根の表皮細胞の個々のフィラメント行動を照らしました。IAAおよび膜透過性オーキシン1-ナフチル酢酸（NAA）に対するAUX1変異アクチン組織の応答を評価しました。細胞長は、制御根のアクチンの組織とダイナミクスを予測しました。短期のIAA治療は、数分以内にフィラメントの不均衡を誘導することにより、より密な縦方向の縦方向のアレイを刺激しました。AUX1はオーキシンに応答した完全なアクチン再編成に必要ですが、細胞質オーキシン（すなわちNAA）はより少ない反応を刺激しました。IAAが伸びを停止した後、アクチンフィラメントはより「組織化された」ようになり、「より組織化された」アクチンアレイは普遍的に急速な成長と相関するという仮説に反論しました。オーキシンに対する短期のアクチン細胞骨格反応には、aux1および/または細胞質オーキシンが必要です。

The actin cytoskeleton is required for cell expansion and implicated in cellular responses to the phytohormone auxin. However, the mechanisms that coordinate auxin signaling, cytoskeletal remodeling and cell expansion are poorly understood. Previous studies examined long-term actin cytoskeleton responses to auxin, but plants respond to auxin within minutes. Before this work, an extracellular auxin receptor - rather than the auxin transporter AUXIN RESISTANT 1 (AUX1) - was considered to precede auxin-induced cytoskeleton reorganization. In order to correlate actin array organization and dynamics with degree of cell expansion, quantitative imaging tools established baseline actin organization and illuminated individual filament behaviors in root epidermal cells under control conditions and after indole-3-acetic acid (IAA) application. We evaluated aux1 mutant actin organization responses to IAA and the membrane-permeable auxin 1-naphthylacetic acid (NAA). Cell length predicted actin organization and dynamics in control roots; short-term IAA treatments stimulated denser and more parallel, longitudinal arrays by inducing filament unbundling within minutes. Although AUX1 is necessary for full actin rearrangements in response to auxin, cytoplasmic auxin (i.e. NAA) stimulated a lesser response. Actin filaments became more 'organized' after IAA stopped elongation, refuting the hypothesis that 'more organized' actin arrays universally correlate with rapid growth. Short-term actin cytoskeleton response to auxin requires AUX1 and/or cytoplasmic auxin.