來自索克(Salk)生物研究院，杜克大學(xué)的研究人員鑒定了一個(gè)光敏色素反應(yīng)缺失的突變體，并證明這一突變體在細(xì)胞核中光敏色素的信號(hào)過程中起作用，這些結(jié)果也預(yù)示著光敏色素核小體應(yīng)該是一個(gè)蛋白水解的場(chǎng)所。這一研究成果公布在Cell雜志上。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是Salk生物研究院的Joanne Chory，這位女科學(xué)家在植物學(xué)研究領(lǐng)域首屈一指，獲得了許多重要的研究成果，

光是影響植物發(fā)育的一個(gè)最重因素，但目前人們還不了解光敏染料如何導(dǎo)致基因型因受外界影響而發(fā)生變化。光在植物發(fā)育過程中的一個(gè)首要作用是將紅外/遠(yuǎn)紅外光敏色素由細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至核質(zhì)體中。植物從黑暗轉(zhuǎn)移到光下時(shí),紅光/遠(yuǎn)紅光受體的定位會(huì)從胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,并且聚集成光敏色素核小體(phytochrome nuclear bodies).這些核小體的功能以前尚無報(bào)導(dǎo)。

在這篇文章中，研究人員首先鑒定了一個(gè)光敏色素反應(yīng)缺失的突變體hemera，在這個(gè)突變體中光敏色素及其相互作用的轉(zhuǎn)錄因子都不能正常降解。研究發(fā)現(xiàn)具有不同色敏核質(zhì)體的擬南芥突變體hemera的細(xì)胞核具備某個(gè)特殊的功能。實(shí)驗(yàn)還證明，HEMERA在細(xì)胞核中光敏色素的信號(hào)過程中起作用，這些結(jié)果也預(yù)示著光敏色素核小體應(yīng)該是一個(gè)蛋白水解的場(chǎng)所。

以前曾有報(bào)告稱hemera是涉及轉(zhuǎn)錄的質(zhì)體復(fù)合體的一部分，科學(xué)家此次發(fā)現(xiàn)hemera細(xì)胞核的信號(hào)傳導(dǎo)具有特別之處。此外，他們的研究還表明光敏色素會(huì)在核體中發(fā)生水解。

光敏色素-概要光敏色素（phytochrome） 是植物體本身合成的一種調(diào)節(jié)生長(zhǎng)發(fā)育的色蛋白。由蛋白質(zhì)及生色團(tuán)2部分組成，后者是4個(gè)吡咯分子連接成直鏈，與藻膽素類似。

近期來自美國(guó)康奈爾大學(xué)Boyce Thompson植物研究所（Boyce Thompson Institute），德州大學(xué)生物學(xué)系等處的研究人員進(jìn)一步研究了植物光反應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)兩種光反應(yīng)關(guān)鍵蛋白：FHY3和FAR1能共同作用，調(diào)節(jié)另一對(duì)蛋白（FHY1和FHL）的表達(dá)。這為了解植物光反應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制，以及植物光信號(hào)傳導(dǎo)提供了重要資料。這一研究成果公布在《Science》雜志上。

FHY3和FAR1是兩種光調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，之前的研究發(fā)現(xiàn)FHY1和FHL是植物光反應(yīng)的關(guān)鍵參與蛋白，但是其在光反應(yīng)機(jī)制調(diào)節(jié)中的具體作用還不為人知。

在這篇文章中，研究人員以擬南芥（Arabidopsis）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，發(fā)現(xiàn)擬南芥在未暴露于光之前，就為光反應(yīng)作了準(zhǔn)備。這種準(zhǔn)備包括產(chǎn)生一對(duì)緊密相關(guān)的蛋白——FHY3和FAR1，這兩種蛋白的產(chǎn)生會(huì)提升另一對(duì)蛋白（FHY1和FHL）的含量。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)FHY3和FAR1蛋白與光敏色素A（PhyA）之間存在一個(gè)負(fù)反饋環(huán)（negative feedback loop），即細(xì)胞核中積聚的光敏色素A越多，產(chǎn)生的FHY3和FAR1蛋白就越少，這樣進(jìn)入細(xì)胞核的光敏色素A就越少。