New Phytol|拟南芥中F-box蛋白CFK1与DNA甲基转移酶相互作用并介导其降解

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• Dna 甲基化通过基因调控和基因组稳定性控制在细胞发育和应激反应中发挥重要作用。精确调控甲基转移酶2(drm2)域的重新排列对于维持 dna 甲基化稳态以确保基因组的完整性至关重要。
  与针对DRM2靶向机制的广泛研究相比，关于DRM2本身的质量控制知之甚少。在这里，我们进行了酵母双杂交筛选测定并鉴定出E3连接酶COP9 INTERACTING F-BOX KELCH 1（CFK1），
  一个新型的DRM2相互作用伙伴，并通过拟南芥中的泛素26S蛋白酶体途径将DRM2降解。

• 我们还进行了全基因组亚硫酸氢盐测序（BS-seq），以确定CFK1介导的DRM2降解的生物学意义。功能丧失CFK1导致DRM2蛋白丰度增加，而CFK1的过表达表明DRM2蛋白水平降低。
  一致地，CFK1的过表达在特定DRM2目标基因座上诱导全基因组CHH甲基化不足和转录抑制。这项研究揭示了CFK1调控从头DNA甲基转移酶控制DNA甲基化水平的独特机制。

• DNA methylation plays crucial roles in cellular development and stress responses through gene regulation and genome stability control. Precise regulation of DOMAINS REARRANGED METHYLTRANSFERASE 2 (DRM2), the de novo Arabidopsis DNA methyltransferase, is crucial to maintain DNA methylation homeostasis to ensure genome integrity. Compared with the extensive studies on DRM2 targeting mechanisms, little information is known regarding the quality control of DRM2 itself.

• Here, we conducted yeast two‐hybrid screen assay and identified an E3 ligase, COP9 INTERACTING F‐BOX KELCH 1 (CFK1), as a novel DRM2‐interacting partner and targets DRM2 for degradation via the ubiquitin‐26S proteasome pathway in Arabidopsis thaliana. We also performed whole genome bisulfite sequencing (BS‐seq) to determine the biological significance of CFK1‐mediated DRM2 degradation.

• Loss‐of‐function CFK1 leads to increased DRM2 protein abundance and overexpression of CFK1 showed reduced DRM2 protein levels. Consistently, CFK1 overexpression induces genome‐wide CHH hypomethylation and transcriptional de‐repression at specific DRM2 target loci.

• This study uncovered a distinct mechanism regulating de novo DNA methyltransferase by CFK1 to control DNA methylation level.

https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nph.17103?af=R

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