Molecular basis of CONSTANS oligomerization in FLOWERING LOCUS T activation

第一作者：Xiaolin Zeng

第一单位：北京大学

第一通讯：Jiamu Du

 Abstarct 

背景回顾：The transcription factor CONSTANS (CO) integrates day-length information to induce the expression of florigen FLOWERING LOCUS T (FT) in Arabidopsis. We recently reported that the C-terminal CCT domain of CO forms a complex with NUCLEAR FACTOR-YB/YC to recognize multiple cis-elements in the FT promoter, and the N-terminal tandem B-box domains form a homomultimeric assembly. 

拟南芥转录因子CO整合日长信息，以诱导成花素FT基因的表达。作者在最近的研究中，报道了CO蛋白的C端CCT结构域与NF-YB/YC蛋白形成一个复合物，以识别FT基因启动子上的多个顺式元件，以及N端串联重复的B-box结构域形成一个同源多聚体。

提出问题：However, the mechanism and biological function of CO multimerization remained unclear. 

但是，CO蛋白多聚体化的分子机制和生物学功能还不清楚。

主要研究：Here, we report that CO takes on a head-to-tail oligomeric configuration via its B-boxes to mediate FT activation in long days. 

本文中，作者发现CO在长日照时，通过其B-box结构域呈现一个头尾相接的寡聚构象，从而介导FT基因的激活。

结果1-B-boxesCO功能：The crystal structure of B-boxesCO reveals a closely connected tandem B-box fold forming a continuous head-to-tail assembly through unique CDHH zinc fingers. 

B-boxesCO的晶体结构揭示了一个紧密相接的串联B-box折叠，以此形成一个通过CDHH锌指结构的连续头尾相接组装体。

结果2-突变与拯救：Mutating the key residues involved in CO oligomerization resulted in a non-functional CO, as evidenced by the inability to rescue co mutants. By contrast, a transgene encoding a human-p53-derived tetrameric peptide in place of the B-boxes^CO rescued the co mutant, emphasizing the essential role of B-boxesCO-mediated oligomerization. 

突变参与CO多聚化的关键氨基酸残基会导致CO功能缺失，正如其不能拯救co突变体。相反，通过转化人类p53的四聚肽取代B-boxesCO能够拯救co突变体，说明了B-boxesCO介导的齐聚反应具有非常关键的作用。

结果3-FT启动子的顺式元件：Furthermore, we found that the four TGTG-bearing cis-elements in FT proximal promoter are required for FT activation in long days. 

此外，作者发现FT基因近启动子区的四个含有TGTG的顺式元件对于FT基因在长日照条件下的激活是必须的。

结论：Our results suggest that CO forms a multimer to bind to the four TGTG motifs in the FT promoter to mediate FT activation.

本文的研究结果显示CO能够形成一个多聚体，结合FT基因启动子上的四个TGTG基序，介导FT基因的激活。

** 杜嘉木 **

doi: https://doi.org/10.1111/jipb.13223

Journal: Journal of Integrative Plant Biology

First Published: January 12, 2022