導讀: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。
ELISA試劑盒報道: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學術(shù)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)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(jié)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(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)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(jié)合能力,來抑制HY5的轉(zhuǎn)錄活性,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。
COP1-BBX28-HY5調(diào)控植物光形態(tài)建成的工作模型
本項研究工作以北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院、生命科學學院為單位。北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院、生命科學學院鄧興旺教授和美國得克薩斯大學*分校分子生物科學系許冬清博士是本文共同通訊作者;北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院、生命科學學院林芳博士、南方科技大學生物系江燕博士為本文共同作者;北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院、生命科學學院范六民教授和李健博士;南方科技大學生物系梁建生教授和嚴婷婷以及美國得克薩斯大學*分校分子生物科學系 Jeffey Chen教授參與了本項目的部分研究工作。
這項研究得到了北大-清華生命科學聯(lián)合中心、蛋白質(zhì)與植物基因研究國家重點實驗室、南方科技大學、國家自然科學基金委員會以及中國博士后科學基金的資助。上海恒遠生物科技有限公司通過多年探索、積累經(jīng)驗、積極推廣,憑借的產(chǎn)品質(zhì)量、專業(yè)的銷售團隊、細致的售前售中售后服務(wù),品質(zhì)的產(chǎn)品等優(yōu)勢獲得高校/醫(yī)院/科研院/第三方檢測中心的一致認可。希望通過我們的不懈努力能為科研事業(yè)做出更大的貢獻!