来自中国农业大学,美国亚利桑那州大学的研究人员发表了题为“Sumoylation of transcription factor MYB30 by the small ubiquitin-like modifier E3 ligase SIZ1 mediates abscisic acid response in Arabidopsis thaliana”的文章,发现了一种MYB30转录作用因子介导的重要植物激素:脱落酸信号传导途径的新机制,这为研究分析ABA作用机制提供新的思路。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
文章的通讯作者是中国农业大学生物学院郭岩教授,其早年毕业于北京农业大学,后于德国科隆大学获得博士学位,2009进入中国农业大学生物学院,2010年获“国家杰出青年基金”资助,同年被聘为教育部长江学者特聘教授。
植物激素脱落酸(Abscisic Acid),简称ABA,是植物中最为重要的激素之一,它与种子休眠、根系发育、叶子枯萎、抗旱反应和其它的生理过程都有极为密切的关系。由于脱落酸能引发的下游反应过多,包括激酶、磷酸酶、G蛋白、泛素通路中的蛋白等等都参与了ABA信号的调控,因此这一信号通路涉及多个方面,具有多种调控机制。
在这篇文章中,研究人员发现了一种R2R3型转录因子MYB30在ABA信号通路中也扮演了调控作用,从而指出了一种新型,具有泛素化进程参与的基因调控表达新途径。这将为研究分析ABA作用机制提供新的思路。
研究人员在拟南芥中沉默了MYB30因子,结果发现这些植物在萌发和幼苗生长过程中,对ABA非常敏感,而MYB30中K286R位置替换则会阻碍其SUMO E3连接酶 SIZ1介导的拟南芥细胞质泛素化,这说明MYB30能被SIZ1泛素化,并且K286也是小泛素样修饰物共轭连接的主要位点。
除此之外,研究人员还通过进一步分析发现,野生型中MYB30的过量表达并不会改变siz1对ABA的高敏感性,而siz1-2 myb30-2双突变型则表现出比单个突变更大的ABA敏感性,而 SIZ1泛素化AB15转录因子的突变则会抑制ABA的敏感性。
这些实验结果都表明AB15和 SIZ1泛素修饰的MYB30协同作用,能平衡基因表达,这对于植物种子发芽过程中ABA信号的调控来说,具有重要意义。
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