北京大學鄧興旺團隊在《The Plant Cell》發(fā)表論文揭示植物光形態(tài)建成的重要分子機理
? ? ? 2018年8月10日，北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院鄧興旺教授研究組在國際知名學術期刊《The Plant Cell》在線發(fā)表題為“B-BOX DOMAIN PROTEIN28 Negatively Regulates Photomorphogenesis by Repressing the Activity of Transcription Factor HY5 and Undergoes COP1-mediated Degradation”的研究成果。
太陽光不僅被植物通過光合作用轉化為有機能，同時作為一個重要的外源環(huán)境信號調(diào)控植物的多個生長發(fā)育過程，包括種子的萌發(fā)，幼苗的形態(tài)建成，植株的開花以及生物周期節(jié)律等。在自然界中，埋在土壤中的種子萌發(fā)后，將進行暗形態(tài)建成，破土而出見光后，則能夠進行光形態(tài)建成，長成健康的幼苗。
CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1（COP1）是光形態(tài)建成的重要核心抑制子，它是一個含有RING結構域的E3泛素連接酶，可以直接泛素化下游光形態(tài)建成促進因子如HY5等，并促使它們通過26S蛋白酶體所降解，以此來抑制植物的光形態(tài)建成。BBX（B-box）蛋白是一類含有B-box結構域的轉錄調(diào)節(jié)子，已有文獻報道，多個BBX蛋白在COP1-HY5核心調(diào)控組分所介導的光形態(tài)建成的過程中行使了重要功能。
? ? ??結合遺傳學和生物化學的方法，鄧興旺教授團隊鑒定了參與光形態(tài)建成的一個新的抑制因子，BBX28。BBX28是含有一個B-box結構域的轉錄調(diào)節(jié)子，屬于B-box蛋白第五亞家族的成員。在黑暗下，BBX28與COP1相互作用，并且COP1 會促進BBX28通過26S蛋白酶體所降解。在光照下，由于COP1蛋白的活性受到多種分子機制的抑制，使得COP1蛋白的底物如HY5和BBX28等得以積累。而此時積累的BBX28和HY5在細胞核內(nèi)形成異源二聚體，通過抑制HY5對下游目的基因啟動子上特異DNA基序的結合能力，來抑制HY5的轉錄活性，最終抑制植物的光形態(tài)建成。該項原創(chuàng)性的研究揭示了植物光形態(tài)建成中一項新的分子調(diào)控機制，為進一步深入理解光調(diào)控植物生長發(fā)育信號通路具有重要意義。
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