我室安成才课题组揭示植物激素脱落酸信号途径激活的新机制

      植物激素脱落酸(ABA)在植物的生长发育和抵御外界胁迫的过程中发挥着重要作用,因此,ABA信号通路的研究一直是人们关注的热点。ABA信号的传递起始于ABA识别并结合PYR/PYLs类受体蛋白,并且促进其对下游负调控因子PP2Cs(蛋白磷酸酶)的抑制作用,从而激活一系列应答反应。然而,对于PP2Cs及其调控机理却所知甚少,尤其是蛋白水平的调控。

      蛋白质与植物基因研究国家重点实验室安成才课题组与西班牙Universitat Politècnica de ValènciaPedro. L. Rodriguez组合作,发现了ABA能够促进泛素连接酶小家族RGLGs中的成员RGLG1RGLG5与多个蛋白磷酸酶PP2CAABI2以及HAB2在植物体内相互作用,并发现RGLG1RGLG5的功能缺失导致对ABA抑制的种子萌发、萌发后生长以及根生长效应的敏感性降低,ABA应答基因的表达明显受阻,植物对干旱和盐胁迫的抗性减弱。进一步的研究发现,RGLG1RGLG5能够直接介导PP2CAHAB2以及ABI2的泛素化,而ABA能够促进PP2CA的泛素化降解,并且这一促进作用在RGLG1RGLG5的功能缺失突变体中消失。进而通过表型回复实验,证明了RGLG1RGLG5ABA信号应答中的功能依赖于PP2CA的活性。

      该研究发现了与ABA信号重要负调因子PP2Cs的互作蛋白RGLG1RGLG5,揭示了在ABA的作用下,RGLG1RGLG5通过介导PP2CA的泛素化降解从而促进打开ABA信号通路的激活机制。

RGLG1RGLG5ABA信号通路中的作用模式图

      该研究已于2016830号以标题Ubiquitin Ligases RGLG1 and RGLG5 Regulate Abscisic Acid Signaling by Controlling the Turnover of Phosphatase PP2CAThe Plant Cell在线发表。北京大学生命科学学院邬倩博士和北京大学生命科学学院博士后张旭为该论文共同第一作者。北京大学安成才教授和西班牙Universitat Politècnica de ValènciaPedro. L. Rodriguez研究员为该论文共同通讯作者。该研究得到了科技部国家重点基础研究发展计划(973)项目、国家自然科学基金项目和蛋白质与植物基因研究国家重点实验室等的资助。

原文衔接:

http://www.plantcell.org/content/early/2016/08/30/tpc.16.00364.full.pdf+html