这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是对该研究的学术报告：
主要作者及机构
本研究的主要作者包括Huihuang Chen、Linlin Qi、Minxia Zou、Mengting Lu、Mateusz Kwiatkowski、Yuanrong Pei、Krzysztof Jaworski和Jiří Friml。他们分别来自以下机构：奥地利科学技术研究所（Institute of Science and Technology Austria）、深圳大学先进技术学院（Shenzhen University of Advanced Technology）、中国科学院深圳先进技术研究院（Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences）以及波兰托伦尼古拉·哥白尼大学（Nicolaus Copernicus University in Toruń）。该研究于2025年1月17日发表在《Nature》期刊上。
学术背景
植物激素生长素（auxin）是植物发育的主要内源性信号分子，通过经典的信号传导机制介导转录重编程。TIR1/AFB生长素受体是泛素连接酶复合体的F-box亚基，感知生长素后与AUX/IAA转录抑制因子结合并泛素化降解，从而激活生长素响应因子（ARF）转录因子。这一经典模型在过去二十年中未受质疑，且未涉及第二信使的作用。然而，最近的研究发现TIR1/AFB受体具有腺苷酸环化酶（adenylate cyclase, AC）活性，能够在生长素结合后生成环磷酸腺苷（cAMP）。尽管cAMP在动物信号传导中广泛存在，但其在植物生长素信号传导中的作用尚不明确。本研究旨在重新评估TIR1/AFB的AC活性在生长素信号传导中的作用，特别是其在转录重编程和发育调控中的必要性。
研究流程
研究分为以下几个主要步骤：
1. TIR1 AC活性突变体的构建与验证
研究团队构建了TIR1 AC活性突变的变体（TIR1acm1和TIR1acm3），并将其引入到cvxiaa/ccvtir1系统中。通过体外翻译和下拉实验，验证了这些突变体与ASK1亚基的相互作用，证明其不影响SCFTIR1复合体的组装。
2. AUX/IAA降解的实验
研究使用R2D2比率报告系统和UBQ10::IAA-luciferase报告系统，检测了在不同TIR1突变背景下AUX/IAA的降解情况。结果表明，TIR1 AC活性的缺失不影响生长素诱导的AUX/IAA降解。
3. cAMP生成的实验
通过体外AC活性实验和体内cAMP测量，研究了TIR1/AFB AC活性在生长素诱导的cAMP生成中的作用。结果显示，TIR1/AFB与AUX/IAA的相互作用是cAMP生成的关键。
4. 转录激活的实验
研究将DR5::luciferase报告系统引入不同TIR1突变背景，检测了生长素诱导的转录激活。结果表明，TIR1 AC活性的缺失显著减弱了转录激活。
5. 发育调控的实验
研究评估了TIR1 AC活性在侧根形成、根毛生长和下胚轴伸长等发育过程中的作用。结果显示，TIR1 AC活性在这些发育过程中是必需的。
6. cAMP独立生成的实验
研究通过将AC酶与稳定的AUX/IAA蛋白融合，验证了cAMP在转录激活和发育调控中的独立性。结果表明，cAMP的局部生成足以激活ARF介导的转录。
主要结果
1. TIR1 AC活性不影响AUX/IAA降解
实验表明，TIR1 AC活性的缺失不影响生长素诱导的AUX/IAA降解，表明TIR1/AFB的AC活性和SCFTIR1 E3连接酶活性是独立的。
2. TIR1 AC活性是cAMP生成的关键
体外和体内实验均表明，TIR1/AFB与AUX/IAA的相互作用是cAMP生成的关键。稳定的AUX/IAA突变体抑制了cAMP的生成。
3. TIR1 AC活性是转录激活的必要条件
DR5::luciferase报告系统显示，TIR1 AC活性的缺失显著减弱了生长素诱导的转录激活。RNA测序数据进一步证实了这一结果。
4. TIR1 AC活性在发育调控中起关键作用
实验表明，TIR1 AC活性的缺失影响了侧根形成、根毛生长和下胚轴伸长等发育过程。
5. cAMP独立生成足以激活转录
通过将AC酶与稳定的AUX/IAA蛋白融合，研究证明cAMP的局部生成足以激活ARF介导的转录，并模拟生长素对发育的调控作用。
结论
本研究揭示了TIR1/AFB受体AC活性在生长素信号传导中的关键作用，修正了经典模型中仅依赖AUX/IAA降解的转录激活机制。研究证明，cAMP作为第二信使在转录重编程和发育调控中不可或缺。这一发现不仅深化了对植物生长素信号传导机制的理解，还为植物发育调控提供了新的研究方向。
研究亮点
1. 重要发现
首次证明TIR1/AFB受体的AC活性在生长素信号传导中的必要性，揭示了cAMP作为第二信使的关键作用。
2. 方法创新
研究通过构建TIR1 AC活性突变体和cAMP独立生成系统，创新性地验证了cAMP在转录激活和发育调控中的独立性。
3. 研究对象的特殊性
研究聚焦于植物生长素信号传导的经典模型，重新评估了其机制，填补了该领域的重要空白。
其他有价值的内容
研究还提供了详细的实验方法和数据分析流程，包括RNA测序、荧光成像和蛋白质互作实验等，为相关领域的研究者提供了重要的参考。此外，研究团队开发的新型转基因植物模型和报告系统也为未来的植物信号传导研究提供了有力工具。