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A dose-dependent bimodal switch by homologous Aux/IAA transcriptional repressors

MOLECULAR PLANT 2024年第9期17卷 1407-1422页

作者： Cho, Hyung-Taeg Lee, Minsu Choi, Hee-Seung Maeng, Kwang-Ho Lee, Kyeonghoon Lee, Ha-Yeon Ganguly, Anindya Park, Hoonyoung Ho, Chang-Hoi Seoul Natl Univ Dept Biol Sci Seoul South Korea Seoul Natl Univ Sch Earth & Environm Sci Seoul South Korea Ewha Womans Univ Dept Climate & Energy Syst Engn Seoul South Korea

Combinatorial interactions between different regulators diversify and enrich the chance of transcriptional regulation in eukaryotic cells. However, a dose-dependent functional switch of homologous transcriptional repressors has rarely been reported. Here, we show that SHY2, an auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA) repressor, exhibits a dose-dependent bimodal role in auxin-sensitive root-hair growth and gene transcription in Arabidopsis, whereas other Aux/IAA homologs consistently repress the auxin responses. The co- repressor (TOPLESS [TPL])-binding affinity of a bimodal Aux/IAA was lower than that of a consistently repressing Aux/IAA. The switch of a single amino acid residue in the TPL-binding motif between the bimodal form and the consistently repressing form switched their TPL-binding affinity and transcriptional and biological roles in auxin responses. Based on these data, we propose a model whereby competition between homologous repressors with different co-repressor-binding affinities could generate a bimodal output at the transcriptional and developmental levels.

关键词： auxin Aux/IAA dose-dependent regulation root hair transcription TOPLESS (TPL) ROOT HAIR-CELLS GENE-EXPRESSION AUXIN EFFLUX CIS-ELEMENT DOMAIN-II ARABIDOPSIS PROTEINS MUTATION MECHANISM CONTAIN

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