《Journal of Integrative Plant Biology》：C-type cyclin CycC1;1 delays leaf senescence by interacting with and inhibiting MYC2 in Arabidopsis
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在典型的茉莉酸（JA）信号中，MYC2活性受JA诱导的JAZ（JASMONATE-ZIM DOMAIN）阻遏蛋白的抑制，这些阻遏蛋白在感知JA后迅速降解。然而，在叶片衰老等长期发育过程中，MYC2如何被减弱仍不清楚，因为这些过程需要独立于急性JA波动的持续抑制
在典型的茉莉酸（JA）信号中，MYC2活性受JA诱导的JAZ（JASMONATE-ZIM DOMAIN）阻遏蛋白的抑制，这些阻遏蛋白在感知JA后迅速降解。然而，在叶片衰老等长期发育过程中，MYC2如何被减弱仍不清楚，因为这些过程需要独立于急性JA波动的持续抑制。在此，研究人员鉴定出C型细胞周期蛋白1;1（CycC1;1）作为拟南芥中JA诱导叶片衰老的负调控因子。CycC1;1在细胞核中与MYC2物理相互作用，通过干扰RNA聚合酶II（Pol II）招募来抑制MYC2介导的衰老相关基因（SAGs）的转录激活。此外，CycC1;1与中介体亚基MED25相互作用，破坏其与MYC2的结合。CycC1;1的功能缺失加速了JA依赖的叶片黄化，而MYC2或MED25的缺失完全抑制了这种早衰表型。与JAZ阻遏蛋白不同，CycC1;1的表达和蛋白质稳定性与JA信号解偶联。系统发育分析表明，CycC1;1-MYC2相互作用可能早于水生祖先中JAZ阻遏蛋白的出现，且CycC1;1在不同植物物种中表现出进化上保守的与MYC2相互作用并抑制其活性的能力。总之，研究人员的发现揭示了一个CycC1;1-MED25-MYC2调控模块，其中CycC1;1通过抑制MED25与MYC2的结合以及RNA聚合酶II的招募来抑制MYC2活性，下调SAG表达，从而延缓植物叶片衰老。
叶片衰老是植物营养再动员和繁殖的关键阶段，受多种激素调控，其中茉莉酸（JA）通过COI1-JAZ-MYC2模块加速衰老。MYC2作为主转录激活因子，其活性在急性JA信号中受JAZ阻遏蛋白抑制，但长期发育过程中MYC2的持续抑制机制尚不明确。研究人员鉴定出C型细胞周期蛋白CycC1;1作为JA诱导叶片衰老的负调控因子。通过酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光互补（BiFC）、免疫共沉淀（Co-IP）和GST pull-down证明CycC1;1与MYC2直接相互作用；双荧光素酶报告基因检测显示CycC1;1抑制MYC2介导的衰老相关基因（SAGs）转录激活。RNA-seq和RT-qPCR分析表明CycC1;1负调控JA诱导的SAG表达和叶片衰老。染色质免疫沉淀定量PCR（ChIP-qPCR）显示CycC1;1以MYC2依赖方式结合SAG29启动子，并干扰RNA聚合酶II（Pol II）招募。遗传分析表明MYC2和MED25在CycC1;1下游。酵母三杂交（Y3H）和BiFC证明CycC1;1通过结合MED25的vWF-A结构域和MYC2的JID结构域，破坏MED25-MYC2相互作用。系统发育分析显示CycC1;1在低等水生植物（如衣藻）中已存在，且其直系同源物能与MYC2相互作用并抑制其活性。该研究发表在《Journal of Integrative Plant Biology》。关键技术方法包括：Y2H、BiFC、Co-IP、GST pull-down、双荧光素酶报告基因检测、ChIP-qPCR、电泳迁移率变动分析（EMSA）、RNA-seq、系统发育分析（HMMER）、单核RNA测序（snRNA-seq）数据再分析、酵母三杂交（Y3H）等。样本来源：拟南芥野生型Col-0，突变体cycc1;1（SALK_053291）、myc2（SALK_017005）、med25（SALK_129555），双突变体（cycc1;1 myc2、cycc1;1 med25），过表达株系（CycC1;1-OE），互补株系；衣藻CrCycC1;1、地钱MpCycC1;1等用于进化分析。
**结果：**
**1. CycC1;1 interacts with and inhibits MYC2**：通过Y2H、BiFC、Co-IP和GST pull-down证明CycC1;1与MYC2在体外和体内直接相互作用；双荧光素酶报告基因检测显示CycC1;1抑制MYC2介导的SAG29启动子转录激活。
**2. CycC1;1 negatively modulates JA-induced leaf senescence**：离体叶片MeJA处理实验显示，cycc1;1突变体叶绿素降解加速，CycC1;1-OE叶绿素保留增强；RNA-seq分析表明CycC1;1广泛抑制JA诱导的衰老相关转录程序；RT-qPCR确认SAG12、SAG13、SAG29、SAG113在cycc1;1中上调，在CycC1;1-OE中下调；CycC1;1表达在发育后期先升后降。
**3. CycC1;1 delays leaf senescence by acting on MYC2**：ChIP-qPCR显示CycC1;1以MYC2依赖方式结合SAG29启动子（500 bp区域和TATA box）；cycc1;1突变体中RNA Pol II在SAG29启动子上的富集增加；cycc1;1 myc2双突变体表型与myc2单突变体相似（延缓衰老），说明MYC2上位；EMSA显示CycC1;1减弱MYC2与SAG29启动子结合。
**4. CycC1;1 interacts with MED25 to disrupt its association with MYC2**：Y2H、BiFC、Co-IP和GST pull-down证明CycC1;1与MED25在体外和体内相互作用；Y3H和BiFC竞争实验显示CycC1;1破坏MED25-MYC2相互作用；结构域定位表明CycC1;1结合MED25的vWF-A结构域和MYC2的JID结构域。
**5. CycC1;1 acts upstream of MED25 in JA-induced leaf senescence**：双荧光素酶报告基因检测显示CycC1;1抑制MED25对MYC2活性的增强作用；cycc1;1 med25双突变体表型与med25单突变体相似（延缓衰老，SAG表达降低），说明MED25在CycC1;1下游。
**6. CycC1;1 appears to be an ancient inhibitor of MYC2 in plants**：系统发育分析显示CycC1;1在低等水生植物（如衣藻）中已存在，而JAZ蛋白缺失；Y2H和BiFC证明衣藻CrCycC1;1和地钱MpCycC1;1均能与MYC2相互作用；双荧光素酶报告基因检测显示CrCycC1;1和MpCycC1;1均抑制MYC2活性及MED25的促进作用，表明进化保守性。
**讨论与结论：** 讨论部分总结：CycC1;1通过直接与MYC2相互作用并抑制其活性，阻断RNA Pol II招募，从而调控JA信号介导的叶片衰老转录重编程。CycC1;1与MED25的vWF-A结构域结合，破坏MED25-MYC2相互作用，机制不同于JAZ蛋白的直接竞争。系统发育证据表明CycC1;1是古老的MYC2抑制因子，早于JAZ蛋白出现，且其功能在不同植物中保守。CycC1;1蛋白稳定性不依赖JA、乙烯、生长素或光暗转换，提示其作为组成型阻遏因子，活性受表达水平调控。结论翻译：研究人员的研究揭示了一个CycC1;1–MED25–MYC2调控模块，其中CycC1;1通过抑制MED25与MYC2的结合以及RNA聚合酶II的招募来抑制MYC2活性，下调SAG表达，从而延缓植物叶片衰老。
