The ARRE RING-Type E3 Ubiquitin Ligase Negatively Regulates Cuticular Wax Biosynthesis in Arabidopsis thaliana by Controlling ECERIFERUM1 and ECERIFERUM3 Protein Levels
Notice bibliographique
Résumé
The outer epidermal cell walls of plant shoots are covered with a cuticle, a continuous lipid structure that provides protection from desiccation, UV light, pathogens, and insects. The cuticle is mostly composed of cutin and cuticular wax. Cuticular wax synthesis is synchronized with surface area expansion during plant development and is associated with plant responses to biotic and abiotic stresses. Cuticular wax deposition is tightly regulated by well-established transcriptional and post-transcriptional regulatory mechanisms, as well as post-translationally via the ubiquitin-26S proteasome system (UPS). The UPS is highly conserved in eukaryotes and involves the covalent attachment of polyubiquitin chains to the target protein by an E3 ligase, followed by the degradation of the modified protein by the 26S proteasome. A large number of E3 ligases are encoded in the Arabidopsis genome, but only a few have been implicated in the regulation of cuticular wax deposition. In this study, we have conducted an E3 ligase reverse genetic screen and identified a novel RING-type E3 ubiquitin ligase, AtARRE, which negatively regulates wax biosynthesis in Arabidopsis. Arabidopsis plants overexpressing AtARRE exhibit glossy stems and siliques, reduced fertility and fusion between aerial organs. Wax load and wax compositional analyses of AtARRE overexpressors showed that the alkane-forming branch of the wax biosynthetic pathway is affected. Co-expression of AtARRE and candidate target proteins involved in alkane formation in both Nicotiana benthamiana and stable Arabidopsis transgenic lines demonstrated that AtARRE controls the levels of wax biosynthetic enzymes ECERIFERUM1 (CER1) and ECERIFERUM3 (CER3). CER1 has also been confirmed to be a ubiquitination substrate of the AtARRE E3 ligase by an in vivo ubiquitination assay using a reconstituted Escherichia coli system. The AtARRE gene is expressed throughout the plant, with the highest expression detected in fully expanded rosette leaves and oldest stem internodes. AtARRE gene expression can also be induced by exposure to pathogens. These findings reveal that wax biosynthesis in mature plant tissues and in response to pathogen infection is controlled post-translationally.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».