アブシシン酸シグナル伝達の陽性調節因子のタンパク質存在量に影響する因子、基本的なロイシンジッパー転写因子Abre結合因子2（ABF2）

基本的なロイシンジッパー（BZIP）転写因子（TF）サブグループのほとんどのメンバーは、発芽中および/または栄養ストレス応答中のアブシシ酸（ABA）シグナル伝達におけるポジティブエフェクターとして重要な役割を果たします。複数の植物種では、1人のメンバーであるABA非感受性5（ABI5）は、種子の成熟を促進し、ABAに応答して早期の種まきの成長をブロックする主要なTFです。Abre結合因子（ABF）、Abre結合タンパク質（AREB）、またはD3タンパク質結合因子（DPBF）のいずれかと呼ばれる他のメンバーは、栄養成長中のストレス反応の主要なプレーヤーとして関与しています。シロイヌナズナのAbi5、Abf1、およびAbf3のタンパク質分解調節に関する研究は、タンパク質が中程度の分解速度を持ち、プロテアソーム阻害剤Mg132の存在下で蓄積することを示しています。外因性のABAは劣化を遅らせ、キープオンガーイング（keg）と呼ばれるユビキチンE3リガーゼがそれらの劣化に重要です。ただし、サブグループAメンバー間の劣化にいくつかの違いが報告されています。保存されたC末端配列（C4領域と呼ばれる）は、ABI5の分解を促進しますが、ABF1とABF3を安定させます。ABI5/ABFSのタンパク質分解調節をよりよく理解し、栄養ABFとABI5の間に違いがあるかどうかを判断するために、追加の家族であるABF2の分解を研究し、そのin vitroの分解とABI5の分解を比較しました。ABI5、ABF1、およびABF3で以前に見られたように、エピトープタグ付きでは、シクロヘキシミドで処理された実生のABF2分解を構成的に発現し、プロテアソーム阻害剤MG132で処理した後に安定化されました。タグ付きABF2タンパク質は、実生をABAで処理すると蓄積しますが、mRNAレベルは増加しません。これは、タンパク質がABAの存在下で安定化されることを示唆しています。ABF2はまた、E3リガーゼ樽のin vitroユビキチン化基質であり、組換えABF2は樽溶解物で安定しています。ABF1とABF3で以前に観察されたように、C4欠失を伴うABF2は、完全な長さのABF2よりもin vitroでより速く分解され、保存されたC4領域がその安定性に寄与することを示唆しています。ABF2とは対照的に、以前に公開された作業と一致して、類似のC4欠失を含むC末端欠失を持つABI5は、完全な長さABI5と比較してin vitroで安定化されます。ABF1 C4欠失タンパク質のin vivo発現は、全長ABF1の同等レベルと比較して活性が低下しているようです。追加のグループAファミリーメンバーは、MG132とABAによる同様のタンパク質分解調節を示しています。全体として、これらの結果は、ABI5調節に関する他の研究とともに、栄養ABFがABI5と完全に共有されていないタンパク質分解調節メカニズムを共有することを示唆しています。

Most members of basic leucine zipper (bZIP) transcription factor (TF) subgroup A play important roles as positive effectors in abscisic acid (ABA) signaling during germination and/or in vegetative stress responses. In multiple plant species, one member, ABA insensitive 5 (ABI5), is a major TF that promotes seed maturation and blocks early seeding growth in response to ABA. Other members, referred to as either ABRE-binding factors (ABFs), ABRE-binding proteins (AREBs), or D3 protein-binding factors (DPBFs), are implicated as major players in stress responses during vegetative growth. Studies on the proteolytic regulation of ABI5, ABF1, and ABF3 in Arabidopsis thaliana have shown that the proteins have moderate degradation rates and accumulate in the presence of the proteasome inhibitor MG132. Exogenous ABA slows their degradation and the ubiquitin E3 ligase called KEEP ON GOING (KEG) is important for their degradation. However, there are some reported differences in degradation among subgroup A members. The conserved C-terminal sequences (referred to as the C4 region) enhance degradation of ABI5 but stabilize ABF1 and ABF3. To better understand the proteolytic regulation of the ABI5/ABFs and determine whether there are differences between vegetative ABFs and ABI5, we studied the degradation of an additional family member, ABF2, and compared its in vitro degradation to that of ABI5. As previously seen for ABI5, ABF1, and ABF3, epitope-tagged constitutively expressed ABF2 degrades in seedlings treated with cycloheximide and is stabilized following treatment with the proteasome inhibitor MG132. Tagged ABF2 protein accumulates when seedlings are treated with ABA, but its mRNA levels do not increase, suggesting that the protein is stabilized in the presence of ABA. ABF2 is also an in vitro ubiquitination substrate of the E3 ligase KEG and recombinant ABF2 is stable in keg lysates. ABF2 with a C4 deletion degrades more quickly in vitro than full-length ABF2, as previously observed for ABF1 and ABF3, suggesting that the conserved C4 region contributes to its stability. In contrast to ABF2 and consistent with previously published work, ABI5 with C terminal deletions including an analogous C4 deletion is stabilized in vitro compared to full length ABI5. In vivo expression of an ABF1 C4 deletion protein appears to have reduced activity compared to equivalent levels of full length ABF1. Additional group A family members show similar proteolytic regulation by MG132 and ABA. Altogether, these results together with other work on ABI5 regulation suggest that the vegetative ABFs share proteolytic regulatory mechanisms that are not completely shared with ABI5.