拟南芥中介体蛋白MED25参与JAZ基因可变剪切调控的分子机制研究

JAZs are one of the most important components in JA signal transduction pathway, and the expression of JAZs are regulated by alternative splicing. However, little is known about the components in regulating the alternative splicing of JAZ.Our previous results indicated that MED25 could regulate JAZs expression under transcriptional level by interacting with MYC2, our further researches also showed that MED25 could mediate the alternative splicing of JAZs. In addition, MED25 could interact with plant splicing factor PRP39 directly, which means that MED25 might regulate alternative splicing of JAZ through interact with splicing factor. However, the exactly molecular mechanism of whether splicing factors are involved in the regulation of the JA signal transduction and the close linking between MED25 mediates JA signal tranduction and alternative splicing of JAZs remains unknown. Our project is plan to combine genetics, molecular biology and biochemistry approaches to discuss whether these mediators could regulate JA signal transduction through alternative splicing of JAZs, furthermore, we want to analyse whether these mediator-interacted splicing factors are also involved in JA signal transduction. Our research would help us to clarify molecular mechanism of the MED25 during JA signal transduction in post-transcription level.

JAZ是茉莉酸信号转导途径中最重要的组分之一，JAZ的表达受可变剪切调控。然而，参与调控JAZ可变剪切的组分仍不清楚。我们已有的研究表明MED25可通过与MYC2相互作用在转录水平上调控JAZ的表达，进一步的研究表明，MED25还可参与JAZ4的可变剪切调控，此外，MED25与剪切因子PRP39存在着直接的蛋白相互作用，表明MED25可能通过与剪切因子的相互作用参与JAZ4的可变剪切调控，继而介导JA信号通路的调节。然而，PRP39是否直接参与JAZ4的可变剪切调节及MED25是否通过PRP39影响JAZ4的可变剪切进而影响JA信号通路仍不清楚。本项目拟采用遗传学、分子生物学及生物化学手段探讨MED25是否通过PRP39介导JAZ4的可变剪切调节继而参与JA信号通路的调控。本研究将揭示MED25在转录后水平参与JA信号转导调控过程的分子机制，丰富JA信号转导调控网络。

JAZ蛋白是茉莉酸信号途径中最为重要的组分之一，它连接了茉莉酸信号转导过程的受体识别和转录抑制过程。JAZ家族基因存在可变剪切，然而，参与调节其剪切的蛋白仍属未知。中介体蛋白介导了转录因子和RNA聚合酶的联系，在转录起始起着非常重要的作用。近年来，有报道表明，中介体蛋白可参与基因转录后可变剪切水平的调控。通过本基金的资助，我们鉴定到了一个在茉莉酸信号转导过程中非常重要的Mediator蛋白--MED25，它可参与JA信号通路中重要的编码抑制子JAZ蛋白的基因的可变剪切调控。利用MED25-GFP转基因材料，通过运用亲和纯化偶联质谱的方法，我们鉴定到了一个U1 snRNP剪切体的一个组分，PRP39可与MED25互作。通过对prp39及med25对JAZ家族基因的可变剪切影响分析，我们发现，MED25及PRP39在JAZ基因的可变剪切调控上起着重要作用。进一步，通过分析MED25及PRP39在JAZ基因的染色质上的富集，我们发现，MED25特异结合在JAZ基因染色质的启动子区域的G-box motif上，而PRP39则仅仅在Gene body区域有富集。表明不同蛋白的不同结合区域对于其所起的功能特异性有重要作用。并且，我们通过RNA IP的手段证明PRP39均可结合到JAZ基因的pre-mRNA上，此外，运用ChIP技术，我们验证PRP39结合到JAZ基因的染色质区域需要MED25的存在，表明在相互调控先后顺序上很可能是MED25-PRP39。本研究揭示了拟南芥中介体蛋白可通过转录后可变剪切水平调控JAZ基因的表达继而影响JA信号转导通路的分子机制，补充完善拟南芥中介体蛋白的功能，填补JA信号转导通路调控网络在转录后水平调控上的空白。