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李霞课题组揭示RCC1家族蛋白SAB1参与植物胚后发育的新机制
发布时间:2019-01-24

  在高等植物中,植物激素脱落酸(ABA)在植物生长过程中起着至关重要的作用,如参与种子休眠、胚胎形态发生、幼苗发育、气孔运动和储存蛋白质和脂质的合成等。到目前为止,ABA信号通路的主要部分包括受体蛋白PYL、蛋白磷酸酶PP2C、蛋白激酶SnRK以及一些重要的下游转录因子如ABI5等已被鉴定。ABI5作为ABA信号通路中的重要下游转录因子,其转录及翻译后水平受到精准的调控,然而关于同时在转录和翻译水平调控ABI5在的报道并不多见,本研究报道了RCC1家族蛋白SAB1通过对ABI5在转录和蛋白水平的多维度调控,介导了种子胚后发育过程。


  SAB1蛋白属于染色质凝聚调节因子(RCC1)家族蛋白。拟南芥中编码RCC1结构域的基因共有24个,目前已有三个被报道,均参与植物响应逆境胁迫过程,其中最为人们熟知的便是UV-B(紫外线-B)光的受体UVR8蛋白,另外两个分别是参与低温胁迫的TCF1蛋白以及线粒体定位的并参与DNA损伤诱导RUG3蛋白。在该研究中,作者发现SAB1蛋白正调控ABA处理情况下的种子萌发和转录过程。SAB1蛋白受ABA浓度的负调控,随着种子萌发的进程,ABA浓度降低,而SAB1的表达逐渐升高,SAB1蛋白的增多,一方面导致在ABI5转录水平上,SAB1以某种未知的方式促进ABI5启动子中产生组蛋白H3K27me2积累,同时降低ABI5蛋白与自身启动子结合的活性,导致ABI5的转录水平降低;另一方面SAB1蛋白还能与ABI5直接相互作用并且阻止了SnRK2.6激酶对ABI5的磷酸化,从而降低ABI5蛋白的磷酸化水平和蛋白质稳定性。该研究揭示了SAB1蛋白多维度精细调控ABI5的机制,为解析ABA信号的关闭提供了线索。


  该研究结果于2019年1月23日在线发表于《New Phytologist》期刊上,纪洪涛为该论文第一作者,李霞教授为通讯作者,该研究受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、农业部转基因专项和华中农业大学自主创新项目等的资助。




SAB1
调控ABI5的模式图



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