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種康研究組Plant Cell發(fā)現(xiàn)蛋白構(gòu)象改變介導(dǎo)開(kāi)花新機(jī)制

日期:2013-07-31 11:02:08

開(kāi)花是高等植物進(jìn)入生殖發(fā)育的重要標(biāo)志,受關(guān)鍵基因以及組蛋白修飾的精確調(diào)控,甾醇類激素(BRs)和赤霉素(GAs)參與其中,但激素信號(hào)分子與蛋白質(zhì)構(gòu)象的瞬時(shí)改變?nèi)绾温?lián)動(dòng)調(diào)控開(kāi)花尚不清楚。

 

中科院植物研究所種康研究組及其合作者發(fā)現(xiàn),BRs信號(hào)途徑中核心轉(zhuǎn)錄因子BZR1通過(guò)直接抑制組蛋白去甲基化酶基因(FLD)的轉(zhuǎn)錄來(lái)控制開(kāi)花過(guò)程。擬南芥親環(huán)蛋白(CyclophilinCYP20-2通過(guò)脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶(PPIase)活性直接作用于脯氨酸殘基使BZR1構(gòu)象改變,以適于被磷酸化修飾而降解。而小麥CYP20-2蛋白除了控制BZR1構(gòu)象外,更適于影響GA途徑的核心組分DELLA信號(hào)而控制開(kāi)花。研究推測(cè),CYP20-2 蛋白在進(jìn)化過(guò)程中形成了其在雙子葉和單子葉植物中對(duì)BRGA信號(hào)系統(tǒng)的不同偏好性,進(jìn)而控制開(kāi)花過(guò)程。

 

這一蛋白構(gòu)象改變介導(dǎo)開(kāi)花調(diào)控新模式, 揭示了BR信號(hào)途徑核心轉(zhuǎn)錄因子BZR1構(gòu)象的改變及其控制組蛋白去甲基化酶基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)在開(kāi)花調(diào)控中發(fā)揮的重要功能,為激素信號(hào)組分介導(dǎo)開(kāi)花機(jī)制開(kāi)辟了新途徑。

 

研究成果于730日在線發(fā)表于國(guó)際期刊The Plant Celldoi: 10.1105/tpc.113.110296)上,種康研究組博士研究生張媛媛、李貝貝為該文的共同第一作者。

 

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和基金委創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目的資助。

 

近年來(lái),該研究團(tuán)隊(duì)與其合作者有關(guān)甾醇類激素和赤霉素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的系統(tǒng)性研究成果發(fā)表在PNAS (2007)The Plant Journal (2009)Journal of Proteome Research (2010)The Plant Cell (2011)PLoS Genetics2012)等國(guó)際學(xué)術(shù)期刊。

 

甾醇類激素BR信號(hào)途徑核心成員BZR1結(jié)合組蛋白去甲基化酶基因(FLD)負(fù)調(diào)控其轉(zhuǎn)錄,進(jìn)而控制開(kāi)花。蛋白異構(gòu)酶(CYP)識(shí)別BZR1使之構(gòu)象改變控制該蛋白降解過(guò)程,并影響赤霉素信號(hào)途徑重要成員DELLABZR1的互作。

 


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