植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白質(zhì)降解機(jī)制綜述文章(2020.1.21 中國(guó)科學(xué)院)
植物在整個(gè)生活史中面臨多種非生物和生物脅迫,一直以來(lái)科學(xué)家對(duì)于植物如何響應(yīng)環(huán)境脅迫并協(xié)調(diào)生長(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)之間的關(guān)系進(jìn)行著系統(tǒng)而深入的研究。蛋白質(zhì)泛素化修飾是一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾,主要通過(guò)影響蛋白穩(wěn)定性、活性、亞細(xì)胞定位及蛋白之間的相互作用等在植物生長(zhǎng)發(fā)育和適應(yīng)各種環(huán)境的過(guò)程中發(fā)揮重要功能。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白質(zhì)降解(ERAD)系統(tǒng)通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的泛素耦聯(lián)酶(E2)和泛素連接酶(E3)組分將非正確折疊或修飾的蛋白質(zhì)進(jìn)行泛素化修飾,并將這些被泛素化修飾的蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)中由26S蛋白酶體識(shí)別和降解。中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所謝旗研究組長(zhǎng)期致力研究植物泛素化修飾過(guò)程及其在植物與環(huán)境互作中的調(diào)控機(jī)制研究,近十年來(lái)在植物ERAD領(lǐng)域發(fā)表多項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性工作。鑒定了ERAD關(guān)鍵組分HRD3A(Liu et al., Cell Research, 2011)及E2蛋白UBC32(Cui et al., The Plant Cell, 2012),并解析了在正常生長(zhǎng)條件下和脅迫條件下為了協(xié)調(diào)生長(zhǎng)發(fā)育和脅迫響應(yīng)過(guò)程ERAD機(jī)制內(nèi)部進(jìn)行的精細(xì)調(diào)控(Chen et al., Nature Plants, 2016, Chen et al., Melocular Plant, 2017)。近日,謝旗應(yīng)邀在New Phytologist 雜志撰寫題為Insights into Endoplasmic Reticulum-Associated Degradation in Plants 的(Tansley Insight) 觀點(diǎn)性文章。文章重點(diǎn)總結(jié)了ERAD在植物適應(yīng)環(huán)境過(guò)程(主要是非生物脅迫和生物脅迫過(guò)程)中的作用(圖),并詳細(xì)闡述了植物ERAD領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題和未來(lái)研究方向。
相關(guān)綜述和觀點(diǎn)于1月17日正式發(fā)表 (DOI:10.1111/nph.16369),謝旗研究組博士后陳倩為該論文第一作者,研究員謝旗和助理研究員于菲菲為通訊作者。該項(xiàng)工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和自然科學(xué)基金委項(xiàng)目資助。