Non‐canonical AUX/IAA protein IAA33 competes with canonical AUX/IAA repressor IAA5 to negatively regulate auxin signaling

First author: Bingsheng Lv; Affiliations: Shandong University (山东大学): Qingdao, China

Corresponding author: Zhaojun Ding

The phytohormone auxin controls plant growth and development via TIR1‐dependent protein degradation of canonical AUX/IAA proteins, which normally repress the activity of auxin response transcription factors (ARFs). IAA33 is a non‐canonical AUX/IAA protein lacking a TIR1‐binding domain, and its role in auxin signaling and plant development is not well understood. Here, we show that IAA33 maintains root distal stem cell identity and negatively regulates auxin signaling by interacting with ARF10 and ARF16. IAA33 competes with the canonical AUX/IAA repressor IAA5 for binding to ARF10/16 to protect them from IAA5‐mediated inhibition. In contrast to auxin‐dependent degradation of canonical AUX/IAA proteins, auxin stabilizes IAA33 protein via MITOGEN‐ACTIVATED PROTEIN KINASE 14 (MPK14) and does not affect IAA33 gene expression. Taken together, this study provides insight into the molecular functions of non‐canonical AUX/IAA proteins in auxin signaling transduction.

植物激素生长素通过TIR1依赖性的典型AUX/IAA蛋白降解来控制植物的生长和发育，而这些典型AUX/IAA蛋白通常情况下会抑制植物生长素反应转录因子ARF蛋白的活性。 IAA33是一种缺乏TIR1结合域的非典型AUX/IAA蛋白，其在植物生长素信号转导和发育中的作用尚不清楚。 本文中，作者的研究显示IAA33通过与ARF10/16相互作用来维持根末端干细胞特征，并负调节生长素信号转导。 IAA33与典型AUX/IAA抑制子IAA5竞争与ARF10/16的结合，从而保护其免受IAA5介导的抑制。 与生长素介导的典型AUX/IAA蛋白降解相反，生长素通过丝裂原活化蛋白激酶MPK14维持IAA33蛋白的稳定，并且不影响IAA33基因的表达。 综上，该研究为非典型AUX/IAA蛋白在生长素信号转导中的分子功能提供了新的视野。

通讯：丁兆军（http://www.lifesci.sdu.edu.cn/info/1062/1658.htm）

个人简介：1998年，聊城大学，学士；2003年，中国科学院植物研究所，博士；2004-2011年，德国马普植物育种所、比利时根特大学，博士后。

研究方向：主要是从植物激素尤其是生长素和细胞分裂素调控的角度，综合利用遗传学、细胞学和分子生物学、转录组学和蛋白组学等各种手段，研究植物根在铝，铬及营养缺陷等各种非生物逆境胁迫条件下根尖干细胞和根的可塑性生长发育的分子调控机制。

doi: https://doi.org/10.15252/embj.2019101515

Journal: The EMBO Journal

Published date: October 16, 2019

丁老师往期链接：

Trends in Plant Science:ROS精细调控植物干细胞命运

PLOS Genetics:油菜素内酯调控拟南芥根的生长和发育

Trends in Plant Science:活性氧物质作用于植物干细胞命运