转录因子 (HSF) 在几种类型的环境胁迫中发挥关键作用。然而，响应盐胁迫的详细调控机制在很大程度上仍是未知的。

近日南京林业大学研究团队在International Journal of Molecular Sciences 发表了一篇名为“ThHSFA1 Confers Salt Stress Tolerance through Modulation ofReactive Oxygen Species Scavenging by Directly Regulating ThWRKY4”的文章，揭示了ThHSFA1 通过直接调节ThWRKY4来调节活性氧清除，从而赋予盐胁迫耐受性。

在这项研究中，我们研究了盐诱导ThHSFA1 - ThWRKY4在柽柳 转录反应和它们的功能和调控机制。ThHSFA1 蛋白充当上游调节剂，可通过使用酵母单杂交 (Y1H)、染色质免疫沉淀 (ChIP) 和双荧光素酶报告基因检测与ThWRKY4启动子的元件(HSE) 结合来直接激活ThWRKY4表达。ThHSFA1和ThWRKY4盐胁迫和脱落酸（ABA）处理显着诱导了根和叶的表达。ThHSFA1 是一种核定位蛋白，在C端具有反式激活活性。与非转基因植物相比，过表达ThHSFA1 的转基因植物在盐胁迫下表现出增强的耐盐性和降低的活性氧 (ROS) 水平和增加的抗氧化酶活性水平。因此，我们进一步认为，ThHSFA1介导的调节ThWRKY4响应于盐胁迫。

为了证实 ThHSFA1 蛋白与ThWRKY4启动子中的顺式元件 HSE 序列结合并调节ThWRKY4的表达，扩增含有顺式元件 HSE的ThWRKY4 (Pro)启动子片段并插入 pHIS2 载体中，ThHSFA1的全长 cDNA被克隆到 pGADT7-Rec2 载体中。携带ThHASF1和ThWRKY4启动子片段的阳性转化体在含有 3-AT 的 TDO 培养基上生长良好。此外，在免疫沉淀和 ChIP之前制备染色质时，检测到截短的ThWRKY4启动子，而当染色质在没有抗 GFP 抗体（模拟）的情况下进行免疫沉淀时，几乎没有检测到启动子片段。与模拟样品相比，免疫沉淀样品中的启动子片段富集了大约 2.5 倍。此外，与载体对照和阴性对照共转化的烟叶表现出不可见的荧光素酶发光。35S::ThHSFA1和Pro::LUC共转化烟叶时观察到荧光素酶发光，其相对LUC/REN活性约为对照载体转化叶片的7倍。总之，这些结果证实 ThHSFA1 蛋白与ThWRKY4启动子中的顺式元件 HSE 结合以调节ThWRKY4 的表达。

ThWRKY4 上游调节器 ThHSFA1 的识别

WRKY 基因已被广泛证明参与植物对非生物胁迫的反应，如干旱、盐分和寒冷。它们中的大多数起到转录激活剂的作用，并通过调节应激反应基因的表达来增强应激耐受性。例如，苦荞FtWRKY46、菊花DgWRKY4和DgWRKY5以及棉花GarWRKY5提高了对盐胁迫的耐受性 。同样，ThWRKY4通过调节下游靶基因来增强耐盐性。然而， WRKY基因是否受其他 TF 调控需要进一步研究。

在本研究中，我们在ThWRKY4的启动子序列中发现了一个特定的顺式元件 HSE，并确定了一个 A 类 HSF，ThHSFA1，它可以与 HSE 结合。ThHSFA1蛋白包含负责 HSE 识别的N端 DBD、参与寡聚化的 HR-A/B、用于转录因子活性的 AHA 和推定的 NLS 区域。我们的数据进一步证实了 ThHSFA1 是一种核蛋白，具有转录激活活性。它作为上游调节剂，直接与ThWRKY4启动子的 HSE 结合，从而激活ThWRKY4。此外，盐胁迫和ABA处理下柽柳根和叶中ThHSFA1和ThWRKY4的表达模式非常相似，进一步支持了分子调控模式。与我们的结果一致，PeHSF和PeWRKY1的表达都是由盐胁迫诱导的，PeHSF 蛋白可以通过与PeWRKY1启动子的顺式元件HSE 结合来激活PeWRKY1 的表达。

文献链接： https://doi.org/10.3390/ijms22095048