PlantCell新调控机制李家洋团_豆蔻成分

PlantCell新调控机制李家洋团

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年7月7日，国际学术期刊ThePlantCell在线报道了中科院遗传发育所李家洋团队的题为“StrigolactoneandKarrikinSignalingPathwaysElicitUbiquitinationandProteolysisofSMXL2toRegulateHypocotylElongationinArabidopsis”的研究论文。文章发现了独脚金内酯与karrikins介导的幼苗伸长中，一个意想不到但重要的聚合途径。该论文被ThePlantCell杂志选为亮点文章以“InaNutshell”进行重点推介。Karrikins是从野火烟中发现的一类具有促进某些植物种子(如拟南芥、野燕麦)萌发的信号分子。自年其结构首次被解析以来,目前已经发现6种不同形式的Karrikin，其活性各有不同。虽然Karrikins被发现的时间较短，但其已成为植物分子生物学领域的研究热点。研究发现，Karrikins除促进种子萌发以外，还具有调控植物光形态建成、叶片发生等过程等生物学功能。此外，Karrikins与植物激素独脚金内酯(Strigolactone)在结构、信号传导通路等方面具有非常高的相似性。在拟南芥中，它们被两个密切相关的受体分别识别，但使用相同的F-box蛋白MOREAXILLARYGROWTH2(MAX2)进行信号转导，针对SMAX1-LIKE(SMXL)转录抑制因子家族的不同成员进行降解。这两种信号都抑制幼苗的下胚轴伸长，但两者间的信号转导是交互还是平行作用，尚不清楚。在本研究中，发现合成独脚金内酯的模拟物GRDO增强了独脚金内酯受体DWARF14(D14)和SMXL2之间的相互作用，而Karrikins的替代物gr24-5ds则诱导了KAR受体KARRIKININSENSITIVE2(KAI2)与SMAX1和SMXL2的关联。这两种信号都触发了多聚泛素化和SMXL2的降解，其中GRDO依赖于D14，而gr24-5ds主要依赖于KAI2。SMXL2对于下胚轴对GRDO的响应至关重要，SMAX1在下胚轴对gr24-5ds的响应中功能冗余。此外，GRDO通过SMXL2诱导D14-LIKE2和KAR-UPF-BOX1的响应，而gr24-5ds通过SMAX1和SMXL2诱导这些基因的表达。这些发现表明，SLS和KARS分别特异性地促进D14-Max2-SMXL2和KAI2-Max2-SMXL2复合物的形成，随后分别以D14或KAI2依赖的方式触发SMXL2的多泛素化和降解，从而揭示了在SL和kar调控的基因表达和下胚轴伸长中一个意想不到但重要的聚合途径。

ThePlantCell期刊同期以Inanutshell进行重点推介：