祝贺晓诗、子岸、丽婷、有为的论文在EMBO Journal发表!
来源: 赖建彬/
华南师范大学
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2024-04-15

生命科学学院发现可逆蛋白质修饰在植物激素互作调控中的关键作用

转自华南师范大学网站

 

    2023年5月22日,我校生命科学学院的赖建彬教授和阳成伟教授合作在国际顶尖期刊《The EMBO Journal》发表了题为《Salicylic acid attenuates brassinosteroid signaling via protein de-S-acylation》(水杨酸通过蛋白质去棕榈酰化削弱油菜素内酯信号)的研究论文。该研究发现水杨酸诱导拟南芥去棕榈酰化酶ABAPT11表达,以此降低油菜素内酯信号关键激酶BSK家族蛋白的棕榈酰化修饰水平,从而削弱油菜素内酯信号通路。

    油菜素内酯是一类重要的植物激素,对植物发育和作物产量具有关键的调控作用。油菜素内酯信号与多种激素通路之间存在相互作用,但水杨酸对油菜素内酯通路的调控机制还有待研究。棕榈酰化(又称为S-酰化)是一种重要的翻译后修饰,通过将长链脂肪酸(通常是棕榈酸)通过硫酯键共价结合到蛋白质的半胱氨酸残基上以调控其定位和功能。棕榈酰化是动态可逆的,但是蛋白质去棕榈酰化在植物激素信号调节中的作用还不清楚。

    拟南芥BSK蛋白家族含有12个成员,在油菜素内酯信号转导中发挥关键作用。该研究发现大部分的BSK家族成员在植物细胞中都受到棕榈酰化修饰。棕榈酰化的缺失导致BSK蛋白从质膜向细胞质扩散,说明该修饰是其质膜定位所需要的。棕榈酰化位点突变减弱了BSK1与油菜素内酯受体BRI1的相互作用,从而影响了BSK在植物发育调控中的功能。水杨酸处理降低了BSK1蛋白的棕榈酰化水平,导致其亚细胞定位变化,并抑制了其生理功能。系统性筛选发现去棕榈酰化酶ABAPT11的过量表达改变了多数BSK成员的亚细胞定位。生化数据表明过表达ABAPT11降低了BSK1和BSK3的棕榈酰化水平,证实ABAPT11是BSK的去棕榈酰化酶。水杨酸快速诱导了ABAPT11基因的表达及其蛋白的积累;而水杨酸对BSK1棕榈酰化和亚细胞定位的影响都依赖于ABAPT11。表型分析表明ABAPT11的突变导致油菜素内酯和水杨酸共同处理时下胚轴和主根发育的响应发生变化,说明ABAPT11参与这两种激素的互作调控。因此,该论文揭示了水杨酸诱导的蛋白质去棕榈酰化对BSK所介导的油菜素内酯信号转导的调控机制,有助于深入理解蛋白质动态修饰在植物激素互作中的作用。

    《The EMBO Journal》是国际生物学顶级期刊(IF= 14.012)。我校生命科学学院赖建彬教授和阳成伟教授为该论文的共同通讯作者。我校生命科学学院在读博士研究生刘晓诗、已毕业的硕士研究生陈子岸、在读硕士研究生黄丽婷和欧阳有为是该论文的共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金和广东省基金等项目资助。


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