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浙江省农业科学院病毒生物学研究团队揭示细胞分裂素信号转导调控新机制
【日期:2024-09-20】

 

近日,浙江省农业科学院病毒生物学研究团队在Cell Press旗下Cell子刊《Plant Communications》(IF=9.4)在线发表最新研究成果 “The TATA-box binding protein-associated factor TAF12b facilitates the degradation of type-B response regulators to negatively regulate cytokinin signaling”。该研究揭示了通用转录辅因子TAF12bB-RR互作促进其进入26S蛋白酶体降解途径从而调控细胞分裂素信号转导的分子机制。

 

细胞分裂素(Cytokinin, CK)是嘌呤类植物激素,对植物生长发育不可或缺,在细胞分裂与分化、维管组织分化、根茎生长、果实种子发育以及植株衰老等生命过程中都发挥着重要作用。早前研究表明质膜组氨酸受体激酶(HK)、细胞质磷酸转运蛋白(HP)、B型响应调节因子(B-RR)之间的磷酸基团接力传递在CK信号感知与转导过程中十分关键,但相关调控机制仍然很不清楚;TATA盒结合蛋白相关因子(TATA-box binding protein associated factorsTAF)作为通用转录因子TFIID复合物的重要组份,参与植物生长发育、非生物胁迫应答等过程。AtTAF12b于十多年前被鉴定为TAF家族成员且与植物CK敏感性负相关,但其分子机制不明。

病毒生物学研究团队前期发现TAF12b是一类植物特异性转录辅因子且与多种病毒编码的蛋白相互作用。在本研究中,研究人员通过遗传转化、基因编辑、表型观测等实验明确了TAF12b负向调节植物对外源CK处理的敏感性特点;同时通过酵母双杂交等系列蛋白质互作技术发现TAF12bCK信号核心转录因子B-RR之间的直接互作。进一步的生化和遗传分析揭示,TAF12b不仅抑制B-RR的转录激活功能,而且招募F-box蛋白KMD特异性地与非磷酸化形式B-RR相互作用形成复合物,从而促进非磷酸化形式B-RR进入26S泛素蛋白酶体介导的蛋白质降解途径,进而负调控CK信号转导。更有意义的是,该研究还发现TAF12b/B-RR/KMD互作调控模块在高等植物中普遍存在,表明TAF12b负调控CK信号转导功能的保守性。TAF12b负调控CK信号转导调控新机制的揭示为深入理解CK信号转导的复杂调控网络提供了新知识见解,也为TAF12b/B-RR/KMD模块在植物-病毒等生物互作研究及现代生物育种领域中的应用提供理论基础。

 

浙江省农业科学院与西南大学联合培养博士研究生郭留明、浙江省农业科学院李静副研究员为论文共同第一作者,浙江省农业科学院张恒木研究员、西南大学青玲教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到国家区域创新联合基金重点项目、自然科学基金面上项目、省高层次人才计划、浙江省重点研发计划、西南大学创新研究2035试点计划等项目资助。

近年来,浙江省农科院病毒生物学研究团队在浙江省重点研发、省高层次人才计划、国家自然科学基金、国家区域创新联合重点基金等项目资助下,相继在病毒鉴定、病毒致病与抗病毒机制、病毒与植物分子遗传互作等研究领域取得了系列重要进展,研究成果已发表在《New Phytologist》、《Journal of Experimental Botany》、《Molecular Plant Pathology》等国际学术TOP期刊上发表,并被国内外同行广泛引用。

(来源:浙江省农业科学院)


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