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    有論文揭示植物光形態建成重要分子機理

    2017/6/12 14:56:39  作者:騰準&思域


    鄧興旺課題論文揭示植物光形態建成重要分子機理近日,美國PNAS期刊在線發表南方科技大學鄧興旺教授課題組題為“Phosphorylation and negative regulation of CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1 by PINOID in Arabidopsis”的研究論文,系統性的研究了COP1復雜而精密的被調控機制。
     
    在自然界中,大多數的種子是被覆蓋在土壤中, 處于黑暗或者極其弱光的環境下。此時種子一旦萌發就開始暗形態建成,即下胚軸或莖快速伸長、子葉閉合以迅速穿破土壤獲得陽光,進行光形態建成,進而生長成為健康的植株。
     
     
    在植物中,CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1(COP1)是一個光形態建成的核心抑制子,通過其具有的E3泛素化連接酶活性,直接泛素化下游一系列的蛋白底物而促進其通過26S蛋白酶降解系統水解。
     
    在動物和人當中,COP1高度保守也行使E3泛素化連接酶的功能,并且其直接參與了包括腫瘤發生在內的多個生物學事件。
     
    該研究團隊結合遺傳學和生物化學的方法,證明Serine/Threonine Kinase(絲氨酸/蘇氨酸激酶)PINOID(PID)直接與COP1進行相互作用并針對其第20位絲氨酸殘基進行磷酸化修飾。
     
    這一翻譯后的修飾導致了COP1活性的適度降低,從而維持了植物體內COP1活性處于一個正常穩定的狀態,以適應植物生長過程中所遇到的多變的生長環境和確保植物順利的進行光形態建成過程。
     
    該項研究揭示了一個光調控植物幼苗形態建成的一個重要分子機制,為進一步理解光調控植物生長發育信號通路具有重要意義并為通過基因工程技術改良作物種子的出土效率提供了理論基礎。
     
    這項研究得到了南方科技大學、國家自然科學基金委員會以及北大-清華生命科學聯合中心的資助。生物系林芳博士、許冬清研究助理教授、江燕博士為本文共同第一作者;鄧興旺和許冬清是本文共同通訊作者;北京大學現代農學院、生命科學學院陳浩東副研究員、范六民教授以及瑞典哥德堡大學生物與環境科學系Magnus Holm教授參與了本項目的部分研究工作。
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