Цинковый пальцевой белок 1 Arabidopsis действует ниже GL2 и подавляет инициацию и удлинение корневых волосков посредством прямого подавления генов bHLH

Белки с цинковыми пальцами типа C2H2 регулируют гены-мишени и способствуют росту и развитию корневых волосков. Однако их возможная отрицательная роль в инициации и удлинении корневых волосков изучена недостаточно. В настоящей работе показано, что содержащий мотив репрессии, ассоциированный с амфифильной областью ERF (EAR), цинковый пальцевой белок типа C2H2 ZINC FINGER PROTEIN1 (AtZP1) отрицательно регулирует инициацию и удлинение корневых волосков у Arabidopsis thaliana. AtZP1 активно экспрессируется в корневых волосках и подавляет транскрипционную активность в процессе их развития. У растений со сверхэкспрессией AtZP1 корневые волоски отсутствовали, тогда как у мутантов с потерей функции корневые волоски были длиннее и многочисленнее, чем у растений дикого типа. Анализ транскриптома показал, что AtZP1 снижает экспрессию генов, кодирующих транскрипционные факторы basic helix-loop-helix (bHLH), связанные с дифференцировкой и удлинением клеток корневых волосков. Мутация или удаление мотива EAR существенно ослабляли ингибирующую активность AtZP1. Анализы иммунопреципитации хроматина, эксперименты с индуцируемой системой AtZP1:глюкокортикоидный рецептор (GR), электрофоретический анализ подвижности в геле и одногибридный анализ в дрожжах показали, что AtZP1 непосредственно взаимодействует с промоторами генов транскрипционных факторов bHLH, включая ключевой ген инициации корневых волосков ROOT HAIR DEFECTIVE6 (RHD6), а также гены удлинения корневых волосков ROOT HAIR DEFECTIVE 6-LIKE 2 (RSL2) и RSL4, и подавляет развитие корневых волосков. Полученные данные свидетельствуют, что AtZP1 действует ниже GL2 и отрицательно регулирует инициацию и удлинение корневых волосков, подавляя транскрипцию RHD6, RSL4 и RSL2 в рамках сигнального пути GL2/ZP1/RSL.