Regulação da atividade repressora de LIMYB mediada por fosforilação sob estresses

Abstract

LIMYB (RPLIO-INTERACTING MYB DOMAIN-CONTAINING PROTEIN), uma proteina nuclear que possui dois domínios MYB/SANT-like pertencente à familia MYB, participa da via de defesa antiviral mediada por NIK1 (NUCLEAR SHUTTLE PROTEIN-INTERACTING KINASE 1) contra begomovirus. NIK 1 é ativada por meio da percepção de elicitores bióticos e abióticos. A ativação de NIK1 desencadeia uma cascata de sinalização resultando na fosforilação da proteina ribossomal L10 (RPL10) que, como consequência, direciona-se para o núcleo. No núcleo, L10 interage com LIMYB, que se liga aos promotores e reprime a expressão de genes da maquinaria de tradução e da fotossíntese. Apesar do progresso alcançado em decifrar os mecanismos de regulação da imunidade antiviral mediada por NIK 1, a regulação da atividade repressora do componente a jusante LIMYB ainda não foi determinada. Nesta investigação, foram fornecidas diversas linhas de evidência demonstrando que fosforilação de LIMYB na serma posição 157 é induzida por ativação de NIK1 ou NIK2, modulando a atividade repressora do transfator. Incialmente, foi demonstrado que a fosforilação em LIMYB é induzida pelos mesmos elicitores que ativam NIK 1, incluindo ácidos nucleicos derivados de begomovirus, a PAMP bacteriana flg22, e calor. Por sua vez, LIMYB fosforilada reprimiu a expressão de genes relacionados com a maquinaria de tradução e fotossíntese da célula. A mutação no sítio de serina 157 por alanina atenuou o nível de fosforilação do mutante, afetando a repressão dos genes alvos de LIMYB estimulada por RNA preparado de plantas infectadas por begomovirus. Além disso foi demonstrado que fosforilação de LIMYB é induzida por ativação de NIK1 ou NIK2, já que LIMYB não foi fosforilada no mutante duplo niklnik? e a expressão do mutante NIK1-T474D, constitutivamente ativado, induziu a fosforilação de LIMYB na ausência de estímulos. Coletivamente, estes resultados indicam que fosforilação de LIMYB é mediada pela via de imunidade antiviral mediada por NIK1, sendo um mecanismo dc modulação da atividade repressora do transfator. Além disso, foi demonstrado que ácido salicílico e ABA induzem a fosforilação de LIMYB e regulam negativamente os genes marcadores da via de sinalização de NIK 1. Embora ainda não avaliado, muito provavelmente, NIKI também é regulada pelos referidos hormônios, aumentando a extensão do hub de sinalização mediada por NIK1. Palavras-Chave: Fosforilação. Modificação pós traducional. Sinalização Celular. LIMYB. NIK1. Transfator.LIMYB (RPLIO-INTERACTING MYB DOMAIN-CONTAINING PROTEIN), a two- MYB/SANT-like domains-containing nuclear protein from the MYB family of transfactors (TF), participates in the NIK] (VUCLEAR SHUTTLE PROTEIN-INTERACTING KINASE 1)- mediated antiviral signaling, which protects plants against begomoviruses. NIK1 1s activated upon perception of biotic and abiotic elicitors. NIK1 activation leads to a signaling cascade resulting in the ribosomal protein L10 (RPL10) phosphorylation and subsequent translocation to the nucleus. Inside the nucleus, L10 interacts with LIMYB, which binds to target promoters and represses the expression of translation machinery- and photosynthesis-related genes. Despite the progress in deciphering the mechanisms underlying the NIK 1-mediated antiviral immunity, the regulation of the downstream component LIMYB repressing activity remains to be determined. In this investigation, we provided several lines of evidence demonstrating that NIK1 or NIK2 activation induces LIMYB phosphorylation at Ser157 to modulate the repressing activity of the transfactor. Initially, we demonstrated that LIMYB is phosphorylated in response to the same elicitors that activate NIK1, including begomovirus-derived nucleic acids, the bacterial PAMP flgl22, and heat. Phosphorylated LIMYB repressed the expression of translation machinery- and photosynthesis-related genes. Replacement of Ser-157 with alanine attenuated stress-induced phosphorylation, which affected the LIMYB-mediated repression of target genes in response to RNA prepared from begomovirus-infected plants. Furthermore, we demonstrated that LIMYB phosphorylation is induced by NIK1 or NIK2 activation, as LIMYB was not phosphorylated in the double mutant nik/nik2, and expression of the constitutively activated NIK1-T474D induced LIMYB phosphorylation in the absence of elicitors. Collectively, these results indicate that LIMYB phosphorylation is regulated by the NIK1- mediated antiviral immunity, as a mechanism to modulate the repressing activity of the LIMYB transfactor. In addition, we demonstrated that salicylic acid and ABA induce LIMYB phosphorylation and repress the expression of the NIK1 signaling-associated marker genes. Although not yet evaluated, very likely NIK1 is regulated by these hormones enhancing the extent for the NIK 1-mediated signaling hub. Keywords: Phosphorylation. Post-translational modification. Cell signaling. LIMYB. NIK1. Transcription fator.