植物所毛傳澡教授在Plant Cell發(fā)表研究論文
2020年1月9日，浙江大學生命科學學院毛傳澡教授課題組在Plant Cell在線發(fā)表了題為“PROTEIN PHOSPOHATASE 95 Regulates Phosphate Homeostasis by Affecting Phosphate Transporter Trafficking in Rice”的研究論文。該研究揭示了水稻磷素平衡的重要調(diào)控通路：蛋白磷酸酶PP95通過調(diào)控水稻磷轉(zhuǎn)運體的磷酸化水平，從而影響其從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運及植物體內(nèi)磷穩(wěn)態(tài)。
磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一。植物磷的吸收很大程度上依賴于質(zhì)膜定位的磷酸鹽轉(zhuǎn)運體PT蛋白。已知水稻蛋白激酶CK2能夠磷酸化PT蛋白，并抑制PT蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出轉(zhuǎn)運到質(zhì)膜。然而是否有蛋白磷酸酶調(diào)控PT去磷酸化及植物磷平衡并不清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個PP2C家族的蛋白磷酸酶OsPP95，它能在體內(nèi)和體外與OsPT8相互作用并去磷酸化OsPT8。OsPP95基因的過表達會降低OsPT8的磷酸化水平，從而促進OsPT8從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運，最終導致磷在水稻中的積累。在磷充足條件下，OsPP95突變并不會改變整株植物的無機磷含量；但與野生型相比，ospp95突變體新葉中的無機磷濃度降低，而老葉中磷濃度增加。通過進一步研究發(fā)現(xiàn)OsPHO2可以與OsPP95相互作用并降解OsPP95。綜上，該研究發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個受OsPHO2調(diào)控的蛋白磷酸酶OsPP95，它和蛋白激酶CK2拮抗調(diào)控PT的磷酸化狀態(tài)，影響PT從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運，進而調(diào)控植株磷的平衡。該研究揭示了一種可逆的PT蛋白磷酸化機制，這對植物適應磷濃度不斷變化的外界生長環(huán)境是必不可少的。
毛傳澡教授課題組博士研究生楊支力與四川大學生命科學學院楊健副研究員為該論文的共同第一作者，毛傳澡教授與楊健為該文的通訊作者。此工作得到了國家重點研發(fā)計劃、國家基金等項目的資助。
論文鏈接：http://www.plantcell.org/content/early/2020/01/09/tpc.19.00685
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