MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798297957671
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■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a581
■1001  ▼aVanDenTop,  Austin.
■24510▼aSQUAMOSA  Promoter-Binding  Transcription  Factors:  A  New  Mechanism  in  Plant  Cell  Death  Regulation
■260    ▼a[Sl]▼bThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a147  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Kabbage,  Mehdi.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--The  University  of  Wisconsin  -  Madison,  2025.
■520    ▼aProgrammed  cell  death  (PCD)  is  a  core  biological  process  that  shapes  nearly  every  aspect  of  plant  life,  from  developmental  transitions  to  responses  against  abiotic  and  biotic  insults.  Selective  dismantling  of  cells  underpins  key  survival  strategies,  such  tissue  differentiation  and  responses  to  pathogens.  Despite  its  importance,  the  molecular  basis  of  plant  PCD  remains  poorly  defined.  Although  PCD  in  plants  shares  morphological  hallmarks  with  animal  apoptosis,  the  core  apoptotic  regulators  of  animals  are  absent  from  plant  genomes.  Instead,  plants  rely  on  largely  unknown  mechanisms  for  PCD  induction.  Addressing  this  gap  is  critical  both  for  advancing  mechanistic  understanding  and  for  uncovering  targets  to  improve  crop  resilience.This  work  establishes  a  conserved  clade  of  SQUAMOSA  promoter-binding  protein  (SBP-box)  transcription  factors  as  key  regulators  of  stress-induced  PCD.  Tomato  SlySBP12a  and  its  Arabidopsis  homologs  AtSPL1  and  AtSPL12  contain  conserved  C-terminal  transmembrane  domains  (TMDs)  that  tether  them  to  the  endoplasmic  reticulum  (ER)  membrane.  Under  basal  conditions,  the  transcription  factors  are  sequestered  on  the  ER  membrane;  under  ER  stress,  the  proteins  relocalize  to  the  nucleus  and  activate  pro-death  transcriptional  programs.  Their  activity  is  further  tuned  by  the  E3  ligase  SINAT2,  which  promotes  proteasomal  degradation,  providing  dual  regulation  through  both  localization  and  turnover.Transcriptomic  profiling  of  Nicotiana  benthamiana  leaves  expressing  tomato  SlySBP8b  and  SlySBP12a  revealed  strong  induction  of  proteases,  providing  a  direct  mechanistic  link  to  PCD  execution.  Functional  assays  confirmed  that  several  proteases  triggered  moderate  cell  death  when  expressed  individually,  and  ion  leakage  assays  supported  their  role  in  disrupting  membrane  integrity.  These  included  cathepsin-  and  subtilisin-like  proteases  with  established  caspase-like  activity  in  plants,  underscoring  conserved  biochemical  strategies  of  protease-mediated  dismantling.  Together,  these  results  demonstrate  that  SBP-box  proteins  act  as  upstream  switches  that  directly  engage  proteolytic  machinery  to  promote  programmed  cell  death.Beyond  their  shared  induction  of  proteases,  SlySBP8b  and  SlySBP12a  diverged  in  the  specific  stress  programs  they  activated.  SlySBP8b  upregulated  immune-associated  genes,  including  defensins,  resistance  (R)  genes,  and  a  4-coumarate-CoA  ligase  linked  to  antimicrobial  phenolic  intermediates.  In  contrast,  SlySBP12a  preferentially  activated  structural  defense  pathways  such  as  phenylpropanoid  biosynthesis,  lignin  polymerization,  and  very  long-chain  fatty  acid  elongation,  which  contribute  to  wall  fortification  and  membrane  stability.  Promoter  analyses  revealed  SBP-binding  motifs  across  these  gene  sets,  supporting  direct  regulation.  These  models  suggest  that  SBPs  act  at  the  interface  of  stress  survival  and  cell  death,  shaping  transcriptional  responses  that  can  serve  both  protective  and  sacrificial  functions.Finally,  evolutionary  analyses  showed  that  the  clade  containing  SlySBP12a  and  AtSPL1/12  is  consistently  marked  by  conserved  C-terminal  TMDs  across  monocots  and  dicots,  suggesting  ER  tethering  and  stress-induced  release  is  a  conserved  strategy.  This  conservation  highlights  SBP-box  transcription  factors  as  an  entry  point  for  manipulating  PCD  across  diverse  crops.  Importantly,  downstream  genes  regulated  by  SlySBP12a,  together  with  regulatory  models  like  SINAT2,  identify  tractable  points  of  intervention  for  tuning  PCD.  Targeted  manipulation  of  these  pathways  could  provide  new  strategies  for  engineering  stress  resilience,  enhancing  tolerance  to  environmental  challenges  such  as  heat,  salinity,  drought,  and  pathogen  attack.
■590    ▼aSchool  code:  0262.
■650  4▼aPlant  pathology
■650  4▼aMolecular  biology
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■650  4▼aCellular  biology
■653    ▼aCell  biology
■653    ▼aPlant  genetics
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■653    ▼aTranscription  factors
■690    ▼a0480
■690    ▼a0307
■690    ▼a0479
■690    ▼a0379
■71020▼aThe  University  of  Wisconsin  -  Madison▼bPlant  Pathology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-04B.
■790    ▼a0262
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360054▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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