植物科学：TMK1を介したオーキシンシグナル伝達は頂端フックでの偏差成長を調節する
Nature 568, 7751 doi: 10.1038/s41586-019-1069-7
植物ホルモンであるオーキシンは、植物の成長や発生のほとんど全ての局面において重要な役割を担っている。オーキシン濃度は組織によってさまざまであり、これが異なる発生結果を仲介するとともに、オーキシンの機能的多様性につながっている。しかし、こうした活性の根底にある機構は、ほとんど明らかにされていない。今回我々は、新たなオーキシンシグナル伝達機構を明らかにした。この機構は、TIR1（transport inhibitor response 1）および他のAFB（auxin receptor F-box）ファミリータンパク質（TIR1/AFB受容体）に基づくカノニカルなオーキシン経路と並行して作用し、細胞のオーキシンレベルを変換して頂端フックの発生過程における偏差成長を仲介する。このシグナル伝達機構は頂端フックの凹面側で作用し、オーキシンを介したTMK1（transmembrane kinase 1）のC末端切断を引き起こす。細胞質ゾルおよび核へ移行したTMK1のC末端は、Aux/IAA（auxin or indole-3-acetic acid）ファミリーの2つの非カノニカルな転写抑制因子（IAA32およびIAA34）と特異的に相互作用してこれらをリン酸化し、それによってARF転写因子を調節する。カノニカル経路におけるAux/IAA転写抑制因子の分解とは対照的に、新たに特定された機構は、非カノニカルな転写抑制因子IAA32およびIAA34を安定化して遺伝子発現を調節し、最終的に成長を抑制する。オーキシン–TMK1シグナル伝達経路は細胞表面を起点とし、高レベルのオーキシンによって引き起こされ、TIR1/AFBシグナル伝達経路と部分的に重複する転写因子のセットを共有している。これにより、さまざまな濃度の細胞オーキシンに対して異なる解釈が可能となり、オーキシンという多用途シグナル伝達分子が複雑な発生結果を仲介することができる。
