PNAS ：植物生物钟核心组分EC复合体活性的调控学术资讯

来源：BioArt植物

生物钟基因表达的昼夜重复振荡可以调节许多对植物生长发育至关重要的基因。研究表明，由LUX（LUX ARRHYTHMO）、ELF3（EARLY FLOWERING 3）和ELF4组成的转录阻遏物复合物EC（Evening Complex）是植物生物钟的核心组分。EC可以通过对生物钟基因如PSEUDORESPONSE REGULATOR 7（PRR7）、PRR9、CCA1和GIGANTEA（GI）的调节维持生物钟基因表达的振荡【1,2】。

此外，EC不仅在生物钟基因的调控中发挥作用，还可以作为重要的环境感受器将温度和光照等信号整合到植物的生长发育途径。例如，EC可以通过抑制PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR4等基因的表达，导致下胚轴伸长和开花期提前【3】。

此外，LUX，ELF4和ELF3的结合位点广泛重叠，且相互作用强度取决于温度并且在高温下EC复合体的结合力较弱，这表明EC可以作为热感受器发挥作用【4】。

但是，目前关于调控EC与DNA结合特异性和温度依赖性活性的分子基础尚不清楚。

近日，法国Université Grenoble Alpes的Catarina S. Silva等在PNAS在线发表了一篇题为Molecular mechanisms of Evening Complex activity in Arabidopsis的研究论文，通过结构研究和生化测定，确定了温度依赖性的EC与DNA结合活性的分子调控机制。

该研究发现，LUX可以独立于EC以高亲和力结合DNA，但是LUX–ELF3复合体对DNA的结合能力较弱。ELF4的添加可以恢复LUX–ELF对DNA结合能力，表明ELF4稳定了复合体与DNA的结合。

该研究还测定了不同复合体活性的温度依赖性。完整的EC在4°C下与DNA结合能力强，而在27°C下结合能力较弱。高温下，EC NDA结合能力与ELF4浓度有关，过量的ELF4供应可以恢复EC的结合能力。这表明ELF4蛋白水平可以增加EC亲和力并允许其在高温下的结合。
因此，该研究表明ELF4是热敏感EC复合体活性的关键调节因子。ELF4的表达为植物热响应反应调控提供了新的方法。

EC结合的温度依赖性和ELF4的作用

参考文献

【1】D. A. Nusinow et al., The ELF4-ELF3-LUX complex links the circadian clock to diurnal control of hypocotyl growth. Nature 475, 398–402 (2011).

【2】D. Ezer et al., The evening complex coordinates environmental and endogenous signals in Arabidopsis. Nat. Plants 3, 17087 (2017).

【3】M. R. Doyle et al., The ELF4 gene controls circadian rhythms and flowering time in Arabidopsis thaliana. Nature 419, 7 4–77 (2002).

【4】D. Ezer et al., The evening complex coordinates environmental and endogenous signals in Arabidopsis. Nat. Plants 3, 17087 (2017).

原文链接：https://www.pnas.org/content/early/2020/03/11/1920972117

来源：bioartplants BioArt植物

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU3ODY3MDM0NA==&mid=2247494429&idx=3&sn=775742dca290c42069bcd82cdd9965a0&chksm=fd73717aca04f86cac55aa08f7ccb61cb9dd4f9c48244ee08514e9c9ad90fa18297dc46c2592#rd

电话：（010）86409582

邮箱：kejie@scimall.org.cn