ジャスモン酸類
ジャスモン酸類 (JA) は植物において多くの異なるプロセスを制御しているが、傷害に対する応答における役割が最もよく理解されている。機械的な傷害あるいは摂食に続いて、JA生合成が速やかに活性化し、適切な応答遺伝子が発現する。例えばトマトでは、傷害によって昆虫の腸における葉の消化を阻害する防御分子が産生される。JAシグナル伝達の間接的結果としてはJAに由来する化合物の揮発分放出がある。葉に存在するMeJAは近くの植物に空中を通じて移動し、傷害を受けていない植物にも傷害に対する防御反応を引き起こす。
防御における役割に続いて、JAは細胞死および葉の老化にも関係している。JAは老化に関わる多くのキナーゼや転写因子と相互作用する。JAはまた、活性酸素 (ROS) の集積を誘導することによってミトコンドリアによる細胞死を誘導する。これらの化合物はミトコンドリア膜を崩壊させアポトーシス(プログラム細胞死)を引き起こす。植物は自ら細胞死を誘導することによって感染などがそれ以上広がらないようにしていると考えられる。
JAおよびその類縁体はまた、植物の発生、共生や以下の過程にも関与している。
JA過剰発現ミュータントの初期の研究によって、JAが根の伸長を阻害することが発見された。この現象の機構はまだ明らかにされていないが、COI1依存性シグナル伝達経路のミュータントでこの阻害が現象する傾向が示されることから、COI1経路が根の伸長の阻害においてどうも必須であることが明らかにされている。
一般的に、ジャスモン酸類 (JA) シグナル経路中の段階はオーキシンシグナル伝達のものに酷似している。最初の段階はプロテアソームによって分解されるよう基質にユビキチンを結合させるE3ユビキチンリガーゼ複合体から成る。2番目は生理的変化に影響する転写因子を利用する。この経路における鍵分子の一つは、JAシグナル伝達のオン-オフスイッチとして働くJAZタンパク質である。JAが欠乏すると、JAZタンパク質ファミリーは下流の転写因子に結合し、それらの活性を制限する。しかしながら、JAあるいはその生物活性類縁体の存在下ではJAZは分解され、ストレス応答に必要な遺伝子発現に関わる転写因子が遊離する。
null coi1 ミュータント植物ではJAZの分解が起こらないため、COI1タンパク質がJAZの分解を媒介していると考えられている。COI1は高度に保存されたF-boxタンパク質に属し、基質をE3ユビキチンリガーゼSCFへと導く。最終的に形成されるこの複合体はSCF複合体として知られている。これらの複合体はJAZと結合し、プロテアソームによる分解の対象とする。