스트레스 반응성 미토겐 활성화 단백질 키나아제 MPK6에 의한 1-아미노사이클로프로판-1-카복실산 합성효소의 인산화는 아라비돈시스에서 에틸렌 생합성을 유도한다.

미토겐 활성화 단백질 키나아제 (MAPKs)는 식물의 성장, 발달 및 환경에 대한 반응 조절에 관여하고 있다. 그러나 그 기저 메커니즘은 기질에 대한 정보 부족으로 인해 알려지지 않았다. 조건부 기능 증강 형질전환 시스템을 사용하여 담배(Nicotiana tabacum)의 스트레스 반응성 MAPK인 SIPK의 활성화가 에틸렌의 생합성을 유도한다는 것을 입증했다. 여기에서 우리는 담배 SIPK의 아라비돈시스 식물의 동형체인 MPK6가 이 형질전환 시스템에서 에틸렌 유도에 필요하다는 것을 보고한다. 또한 우리는 에틸렌 생합성의 속도 제한 효소인 1-아미노사이클로프로판-1-카복실산 합성효소(ACS)의 선택된 동형체가 MPK6의 기질이라는 것을 발견했다. MPK6에 의한 ACS2 및 ACS6의 인산화는 ACS 단백질의 축적을 초래하여 세포의 ACS 활성 및 에틸렌 생산 수준이 증가한다. ACS6의 인산화된 형태를 모방하는 기능 증강 ACS6 변종 ACS6(DDD)의 발현은 지속적인 에틸렌 생산과 에틸렌 유도 표현형을 부여한다. 증가하는 스트레스 자극 수는 아라비돈시스 MPK6 또는 다른 식물 종의 동형체를 활성화하는 것으로 나타났다. 이 보고서에서 첫 번째 식물 MAPK 기질을 식별하는 것은 MPK6/SIPK가 식물의 스트레스 반응을 조절하는 메커니즘 중 하나를 드러낸다. 마찬가지로, 이 연구는 스트레스 하에서도 식물에서 중요한 식물 호르몬인 에틸렌의 생합성을 조절하는 신호 경로를 밝혀낸다.