作者:邓兴旺等 来源:《植物细胞》 发布时间:2012-11-20 14:04:29
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科学家解析拟南芥紫外线B波段光受体晶体结构
 
作为全球知名的华人科学家,邓兴旺教授近年来成果颇丰,今年年初他曾与清华大学施一公教授等共同解析了植物拟南芥感受紫外线B波段(280-315nm)的光受体UVR8的晶体结构,并对其感光机理做出了解释。近期他又在植物学领域顶级刊物:The Plant Cell杂志上发表文章,报道了拟南芥对紫外光照射不同信号形态建成作出应答的一种新机制,并且指出了两种转录因子在其中扮演的重要角色。
 
作为无法移动的生物,高等植物已经进化出了能感应并对不同光信号作出应答,促进自身生长的能力,研究人员在拟南芥中发现,低强度和长波长的紫外光UVB光能作为一种参考信号信息,参与紫外光诱导的光形态发生(photomorphogenesis)。
 
在这篇文章中,研究人员发现了多种UVB诱导基因,其中包括多功能E3泛素连接酶,组成型光形态建成突变体(Constitutive photomorphogenesis 1,cop1),后者是UVB光形态发生应答过程中的一个关键作用因子。
  
研究人员发现有两种转录因子:FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3 (FHY3) 和ELONGATED HYPOCOTYL5 (HY5),能直接结合在COP1启动子的不同调控元件上,促进受到UVB光形态信号调控的COP1基因诱导表达,而且是必需元素。如果缺乏FHY3将会导致UVB诱导的胚轴生长受阻,并且植物对胁迫环境的耐受力也会降低。
 
因此研究人员认为,FHY3能通过直接激活COP1的转录,正调控UVB诱导光形态发生过程,而HY5则能利用一个正反馈循环来促进COP1表达,而且FHY3和HY5物理位置接近,其相互作用在收到UVB照射时会减弱。
 
这些数据表明COP1基因表达能对UVB光形态发生作出应答,并这一过程受到了FHY3和HY5的综合调控,FHY3和HY5的UVB特异性工作模式与远红光和昼夜环境条件下的工作模式截然不同。
 
邓兴旺研究组今年上半年还发表文章,报道了COP9信号复合体研究新发现,以及拟南芥PIN磷酸化和生长素调控新机制。
 
COP9信号复合体(COP9 Signalosome)最初是作为光诱导发育的抑制因子被发现的,但是之后的研究发现这个复合物参与了多项细胞和发育事件。邓兴旺教授研究组的研究兴趣之一就是植物光形态建成的调控机制,他们曾通过遗传筛选获得了一系列光形态建成的抑制因子COP/DET/FUS。近十年来的研究又表明这些因子在植物体内可以形成三个复合体,其中就有CSN复合体 (另外两个分部是CDD (COP10, DDB1 and DET1)复合体和COP1复合体)。
 
除此之外,这一研究组还证明同时干扰两个编码拟南芥蛋白磷酸酶6PP6的同源异构基因,会引起磷酸化PIN蛋白的高水平积累,也会影响PIN亚细胞定位的改变。(来源:生物通)
 
 
 
 
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