轉(zhuǎn)錄調(diào)控是生物體內(nèi)由轉(zhuǎn)錄因子和其他調(diào)節(jié)蛋白協(xié)同或拮抗調(diào)控基因表達(dá)的重要生化機(jī)制。光信號(hào)是高等植物早期生長(zhǎng)發(fā)育中光形態(tài)建成的決定性因素，其信號(hào)通路中光敏色素互作因子PIF為負(fù)向調(diào)控因子，HY5為正向調(diào)控因子。PIF和HY5分別是bHLH型和bZIP型轉(zhuǎn)錄因子，在植物生長(zhǎng)發(fā)育及環(huán)境響應(yīng)中具有廣泛的功能，然而二者之間的相互調(diào)節(jié)仍不甚清楚。

中國(guó)科學(xué)院植物研究所林榮呈研究組通過(guò)對(duì)模式植物擬南芥開展研究，發(fā)現(xiàn)B-box型蛋白家族第4亞家族成員BBX23能夠促進(jìn)紅光、遠(yuǎn)紅光和藍(lán)光條件下的光形態(tài)建成。進(jìn)一步研究顯示，在轉(zhuǎn)錄水平上，PIF1和PIF3蛋白能夠直接結(jié)合到HY5和BBX23的啟動(dòng)子并激活其表達(dá)；在翻譯后水平上，BBX23蛋白在黑暗下受到COP1介導(dǎo)的泛素化降解。研究同時(shí)表明，BBX23通過(guò)與HY5相互作用被招募到下游光響應(yīng)基因的啟動(dòng)子上，并與HY5協(xié)同調(diào)控下游基因的表達(dá)。BBX23的轉(zhuǎn)錄受到光的抑制，而其蛋白在光下積累。

該研究揭示了由PIF1/PIF3、HY5和BBX23組成的轉(zhuǎn)錄級(jí)聯(lián)反應(yīng)調(diào)控植物光形態(tài)建成的分子機(jī)制。結(jié)合研究組前期發(fā)現(xiàn)PIF1/PIF3與HY5蛋白能相互作用并共同結(jié)合到活性氧響應(yīng)基因的啟動(dòng)子上、進(jìn)而引發(fā)拮抗調(diào)控基因表達(dá)等研究結(jié)果（Chen et al., The Plant Cell, 2013），顯示了不同的轉(zhuǎn)錄因子可以通過(guò)蛋白相互作用或相互轉(zhuǎn)錄調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定生物學(xué)過(guò)程的精細(xì)調(diào)節(jié)。

該研究成果于2017年7月7日在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）上。