自噬是真核生物中一种保守的分解代谢过程，有助于细胞存活以应对多种压力，并且对生物体健康很重要。在拟南芥中，自噬的核心机制已明确定义，但其转录调控在很大程度上是未知的。
在这里，我们描述了一种用于调节拟南芥中ATG8基因表达的转录因子 (TF) 的酵母单杂交 (Y1H) 筛选，使用 4 个ATG8基因的启动子。我们从 35 个家族中识别出总共 225 个转录因子，这些转录因子与这些启动子结合。TF -ATG8启动子相互作用揭示了不同启动子的各种不同 TF 家族，以及与特定片段结合的 TF 家族的富集。这些转录因子不仅参与植物发育过程，还参与对环境胁迫的反应。
图 3. TF 启动子交互网络TGA9（TGACG（TGA）基序结合蛋白 9）/AT1G08320 被证实是自噬的正调节因子。TGA9 过表达在对照和应激条件下激活自噬，并转录上调ATG8B、ATG8E和其他ATG的表达基因通过与其启动子结合。我们的研究结果提供了调节ATG8基因表达的转录因子的综合资源，并为了解植物自噬的转录调控奠定了基础。
TGA9与ATG8启动子结合
我们选择 bZIP 家族成员 TGA9 (AT1G08320) 作为进一步分析的初始候选者，因为该 TF 与ATG8B和ATG8E启动子结合，在过表达时给予原生质体中启动子相对强烈的激活（图 4(c,d )），并且在启动子中具有特征性的结合基序。
图 4.拟南芥原生质体中 TF 家族的富集和 Y1H 候选者的验证TGA TF 与 TGACG 基序结合，在 Y1H 筛选中使用的ATG8B和ATG8E启动子片段中分别有 1 个和 2 个基序（图 5(a)）。我们将每个 TGA 基序突变为 GTAATG，并通过 Y1H 测定测试 TGA9 结合。报告基因激活表明ATG8B中 TGA 基序的突变与野生型 (WT) 对照中的 66 倍诱导相比，启动子完全消除了 TGA9 对 LUC 的诱导（图 5(b )）。类似地，与 WT 对照中的 62 倍 LUC 诱导相比，ATG8E启动子中单个 TGA 基序的突变导致 LUC 诱导显着减少，而两个基序的突变消除了 LUC 诱导（图 5（b））。这表明 TGA9 激活了 ATG8B或ATG8E通过结合到 TGA 基序来表达。为了进一步分析这种结合，我们在叶肉原生质体中表达了绿色荧光蛋白 (GFP) 标记的 TGA9并确认其定位于细胞核（图 S4(a)）。我们用抗 GFP 抗体进行染色质免疫沉淀 (ChIP)，并观察到 TGA9 与ATG8B和ATG8E启动子中含有 TGA 基序的区域的结合富集了大约 5 倍（图 5(c )），证实 TGA9 结合到这些启动子在植物细胞中。
图 5. TGA9- ATG8B 和TGA9 - ATG8E启动子相互作用的表征原文链接：https://doi.org/10.1080/15548627.2019.1598753
