Auxin signal transduction pathway

소개

1. A ubiquitin E3 ligase subunit is an auxin receptor
(옥신 수용체의 기본된위인 ubiquitin E3 ligase)
 F-box라 해서 TIR1/AFB family 단백질을 가진 용해되기 쉬운 단백질로 50개의 아미노산을 가진 단백질과 단백질간의 상호작용하는 기능을 가진다.
 F-box 단백질은 ubiquitin E3 ligase complex(SCF)중 가장 먼저 발견되었으며 SKP1 , Cullin, F-box protein을 가진다.
 SCF complex는 APT 의존적인 촉매작용으로 ubiquitin 분자에 공유결합을 더하여 단백질 분해를 한다.
 SCF complex는 모든 진핵생물에 있고, 다수의 단백질을 조절한다.
 SCF complex중 F-box 단백질의 기능
①ubiquitin 전달 단백질분해 기질을 묶는데 이런 특징은 F-box에서 단백질과 단백질 간의 상호작용을 일으키며, 각각 류신의 많은 반복 서열을 가진다.(fig 19.40,a)
②TIR1(transport inhibitor response 1) : F-box의 돌연변이의 변화
a. 옥신에 의한 배축 신장과 측면뿌리구조에 기본으로 나타난다.
b. E3 ubiquitin ligase complex(SCF)의 독특한 구성으로 SCFTIR1으로 표시한다.
(옥신 신호 세포에서 요구한다.)
c.Arabidopsis에 TIR1에 대한 상동위치에 ASK1이 있다.
d.기능 : ubiquitin 단백질이 옥신을 함유한 유전자를 가져오면 끝부분에 붙이는 전사 규칙이 나타나 결국 proteasome의 감소를 보인다.
③ TIR1 단백질은 AUX/IAA 단백질에 의해 옥신을 직접 그리고 SCFTIR1 complex에 결합 할 수 있다.
이런 3가지 F-box 단백질의 TIR1의 관계는 또한 옥신 수용체의 활성을 나타내는데 이런 단백질을 auxin signaling F-box protein(AFBs)라 하며 TIR1과 같이 E3 ubiquitin ligase complex에서 작용한다.

목차

1. A ubiquitin E3 ligase subunit is an auxin receptor
2. Auxin-induced gene are megatively regulated by AUX/IAA protein
3. Auxin binding to SCFTIR1 stimulates AUX/IAA destruction
4. Auxin-induced gene fall into two classes : early and lat
e (옥신 포함 유전자의 두가지 결손부분 : 1차 2차)

....

7. Rapid auxin responses may involve a different receptor protein

본문내용

3. Auxin binding to SCFTIR1 stimulates AUX/IAA destruction
( 옥신의 SCFTIR1 자극과 AUX/IAA의 파괴)
 SCFTIR1 ubiquitin ligase complex에 옥신 TIR1 subunit의 유전적 expression의 짧은 신호전달에 원인이다.
 TIR1에 포함된 옥신은 SCFTIR1 의 구조 변화를 가지며, AUX/IAA dimerization과 활성 E3 ligase 활성을 높인다.(fig 19.41, a)
 다른 SCF complex의 공유적 변이가 없는 옥신의 SCFTIR1 의 활성이다.
그 결과로 AUX/IAA 단백질이 빠르게 ubiquitin 되며 proteasome을 통하여 가수분해된다.(fig 19.41, b)
 유전적 expression을 억제하는 ARF가 존재한다.
 세포나 핵 안에 옥신의 조절자와 SCFTIR1 의 과정은 명확히 발켜지지 않았다.
하나의 가설은 핵 안의 AUX/IAA의 비 활성 SCFTIR1 연합에 옥신의 부제나 AUX/IAA의 존재시 결손때 보다 더 옥신이 SCFTIR1 과 결합을 잘한다.
대신에 옥신은 세포내에 SCFTIR1 와 AUX/IAA 연합전에 핵으로 이동한다.

4. Auxin-induced gene fall into two classes : early and late
(옥신 포함 유전자의 두가지 결손부분 : 1차 2차)
 옥신반응 유전자의 활성과 억제인식은 전사 전에 존재하며 이를 primary response gene(1차 반응 유전자) 혹은 early gene(초기 유전자)라 한다.
 초기 유전자는 매우 빠르게 일어나며 전체 반응 시간 중 몇 분에 그친다.
 모든 초기 유전자의 옥신 반응은 SCFTIR1 신호전달방법을 통해 일어난다.
 3가지 기능:
① 전사 요소 : 초기 유전자의 암호화된 단백질은 secondary response genes
(2차 반응 유전자) 혹은 Late genes(말기 유전자)로의 전사를 조절하며, 이는 호르몬에 위한 긴 느린 반응이다. 왜냐하면 2차분응조절자는 새로운 단백질합성을 하는데 이는 단백질합성의 억제를 막기 때문이다.
② 신호전달 : 다른 1차 반응 유전자 집단은 세포 사이의 전달이나, 세포와 세포간의 신호를 전달한다.
③스트레스 단백질 : 다른 1차 반응 유전자 집단은 스트레스에 적응하는 세포 내 단백질을 가진다.

참고자료

· 없음