MKK5-MPK6キナーゼカスケードを介してアブシジン酸応答を調節するミトゲン活性化タンパク質キナーゼAIK1

ミトゲン活性化タンパク質キナーゼ（MAPK）カスケードは、細胞の適切な調整のために細胞外信号を核に伝達する進化的に保存されたシグナル伝達モジュールです。このカスケードは本質的に、ミトゲン活性化タンパク質キナーゼキナーゼ（MAPKKK）、ミトゲン活性化タンパク質キナーゼ、ミトゲン活性化タンパク質の3つの成分から構成され、リン酸化のイベントによって互いに接続されています。ここでは、アラビドプシス（Arabidopsis thaliana）のアブシジン酸（ABA）応答を調節するMAPKKK、ABA非感受性タンパク質キナーゼ1（AIK1）の特性について報告します。AIK1のT-DNA挿入変異体は、根の成長および気孔応答の両方においてABAに対する感受性が欠如していました。AIK1は、根細胞の分裂と伸長、ならびに気孔応答の調節を介してABA応答に機能します。AIK1の活性は、アラビドプシスとタバコ（Nicotiana benthamiana）のABAによって誘導され、ABAシグナル伝達の負の調節因子であるアラビドプシスタンパク質ホスファターゼタイプ2C、ABI1が脱リン酸化によってAIK1の活性を制限します。2分子フルオレッセンスコンプlementation分析により、MPK3、MPK6、およびAIK1がMKK5と相互作用することが示されました。mpk6およびmkk5の単一変異体の苗は、aik1と類似の表現型を示しますが、mkk4は示しません。AIK1は細胞質に局在し、ABA活性化プロセスであるタンパク質リン酸化によってMKK5を活性化することが示されました。aik1変異体の苗において構成的に活性化されたMKK5は、aik1のABA非感受性根成長表現型を補完します。MPK6の活性は野生型の苗でABAによって増加しましたが、aik1およびaik1 mkk5変異体ではABAによる活性化が損なわれました。これらの発見は、AIK1-MKK5-MPK6カスケードがABAによる主根成長と気孔応答の調節に機能することを明確に示唆しています。