The histone deubiquitinase OTLD1 targets euchromatin to regulate plant growth.
The histone deubiquitinase OTLD1 targets euchromatin to regulate plant growth.
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DOI：
10.1126/scisignal.aaf6767
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发表时间：
2016-12-20
影响因子：
7.3
通讯作者：
Citovsky, Vitaly
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Keren, Ido;Citovsky, Vitaly
组蛋白单泛素化与活性染色质相关，在植物基因表达的表观遗传调控中起重要作用。去泛素化酶从组蛋白中去除泛素基团，从而促进基因抑制。拟南芥基因组编码50种去泛素酶，但已知其中只有2种——ubp26和OTLD1，它们是USP/UBP（泛素特异性蛋白酶和泛素结合蛋白）和OTU（卵巢肿瘤蛋白酶）去泛素酶家族的成员——靶向组蛋白。此外，UBP26是唯一被详细描述其功能作用的植物组蛋白去泛素酶。我们使用OTLD1的功能增益和功能丧失等位基因来研究其在植物生命周期中的作用，结果表明OTLD1刺激植物生长，增加细胞大小，并诱导5种植物器官生长和发育的主要调节因子：GA20OX， WUS, OSR2， ARL和ABI5的转录抑制。OTLD1与这些靶基因上的染色质相关，并促进了常染色组蛋白乙酰化、泛素化和甲基化标记的去除。因此，这些数据表明OTLD1促进了一组共同限制植物生长的基因的协同表观遗传调控。
Histone monoubiquitination is associated with active chromatin and plays an important role in epigenetic regulation of gene expression in plants. Deubiquitinating enzymes remove the ubiquitin group from histones and thereby contribute to gene repression. The Arabidopsis thaliana genome encodes 50 deubiquitinases, yet only 2 of them—UBP26 and OTLD1, members of the USP/UBP (ubiquitin-specific protease and ubiquitin-binding protein) and OTU (ovarian tumor protease) deubiquitinase families—are known to target histones. Furthermore, UBP26 is the only plant histone deubiquitinase for which the functional role has been characterized in detail. We used gain-and loss-of-function alleles of OTLD1 to examine its role in the plant life cycle and showed that OTLD1 stimulates plant growth, increases cell size, and induces transcriptional repression of five major regulators of plant organ growth and development: GA20OX, WUS, OSR2, ARL, and ABI5. OTLD1 associated with chromatin at each of these target genes and promoted the removal of euchromatic histone acetylation, ubiquitination, and methylation marks. Thus, these data indicate that OTLD1 promotes the concerted epigenetic regulation of a set of genes that collectively limit plant growth.
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