Phytochromes regulate various plant developmental processes through many signaling components, including phytochrome-interacting proteins. The functional relationships among these signaling components, however, have not been clearly established. Here, I sought to identify a functional relationship between PIF3, a phytochrome-interacting bHLH protein, and HY5, a COP1-interacting bZIP protein, which have previously been shown to antagonistically regulate hypocoty1 elongation. Analysis of a pif3/hy5 double mutant indicated that these two components regulate hypocoty1 elongation independently. Furthermore, I showed that phytochromes act on these two factors in opposing manners: light-stimulated phytochromes increase degradation of PIF3 by the 26S proteasome, and decrease degradation of HY5. Taken together, my data suggest that the reciprocal light-dependent, PHY-mediated degradation of PIF3 and HY5 and their binding to the same G-box elements form the basis for their antagonistic regulation of hypocoty1 elongation.
파이토크롬은 자신과 상호 작용하는 여러 단백질을 통해 식물의 다양한 발달 과정을 조절한다. 하지만, 파이토크롬이 상호 작용하는 단백질의 기능을 어떻게 조절하는지에 관해서는 거의 알려져 있지 않다. PIF3는 파이토크롬과 상호 작용하는 bHLH 계열의 전사조절인자로 하배축의 길이를 길게 하는 작용을 한다. 이미 알려진 인자인 HY5는 COP1과 상호 작용하고 PIF3와는 반대로 하배축의 길이를 짧게 하는 작용을 한다. 본 연구에서는 pif3/hy5 double mutant를 이용하여 이 두 단백질이 하배축의 길이를 독립적으로 조절한다는 것을 밝혔다. 그리고 파이토크롬은 빛이 있을 때 핵 속으로 들어와서 PIF3 단백질을 26S proteasome에 의해 분해되도록 한다는 것을 알아내었다. HY5가 빛에 의해서 안정화 된다는 기존의 결과와 종합해 볼 때 나의 실험 결과들은 파이토크롬이 이 두 단백질의 분해를 상반되게 조절하고 있고, 이러한 상반된 조절이 하배축의 길이를 조절하는데 중요하다는 것을 시사하고 있다.
