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遗传发育所ERAD介导的植物激素及非生物胁迫机制研究获进展

2012-01-06 16:29 来源: 遗传与发育生物学研究所 作者: admin

越来越多的研究发现,泛素/26S蛋白酶体系统(ubiquitin/26S proteasome system, UPS)在植物的耐逆过程中起重要的调节作用,很多重要的胁迫响应因子受到E3泛素连接酶调控。目前,细胞中ER蛋白质量检控(Endoplasmic Reticulum Quality Control, ERQC)与植物对逆境胁迫的反应机制还不清楚。

在ERQC中包含一种特殊的UPS机制,称为ER相关的蛋白降解机制 (ER Associated protein Degradation, ERAD),ERAD特异性地降解ER中错误折叠的蛋白。在酵母和哺乳动物细胞中有关ERAD机制的研究已经比较透彻,并且发现该机制参与生物体的抗病及抗胁迫等多个重要生物学过程。但植物中ERAD的关键性组分蛋白迄今了解甚少,阻碍了ERAD参与植物生长及环境胁迫响应的研究进程。

中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组在系统研究泛素/26S蛋白酶体系中泛素蛋白结合酶的基础上,发现一个特异的含有跨膜区的UBC32的基因表达受多种非生物胁迫的诱导。结合细胞生物学、分子生物学和遗传学的方法发现,UBC32是一个ER定位的具有生化活性的泛素蛋白结合酶,是植物ERAD复合物之一旗越多DOA10复合体中一个不可缺少的组分。研究同时发现,DOA10-UBC32参与了植物激素油菜素内酯介导的植物耐逆的新机制。该研究结果为农业生产中应用油菜素内酯提高植物耐逆性提供了理论依据。

这项研究是继该研究组去年解析的ERAD 的HRD复合体后的又一重要发现。在植物中ERAD两大主要复合体的解析揭示了植物和其它真核生物细胞中ER蛋白质量检控系统的共性及植物特有环境互作中特异调控机制。

该研究结果于1月3日在线发表于The Plant Cell杂志上。谢旗实验室的博士生崔凤和刘利静为该论文的共同第一作者。该项研究得到了国家自然科学基金委和国家蛋白研究计划项目的资助。留学人才网(海归人才网)http://www.liuxuehr.com 为广大海外高层次人才提供回国就业、创业机会,关注海归生活。高层次人才交流QQ群:106247053 留学人才网微博:http://weibo.com/liuxuehr
 

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