72962-43-7 / 上海交通大學(xué)在油菜素內(nèi)酯信號調(diào)控研究中取得新進(jìn)展

2018年1月9日，F(xiàn)rontiers in Plant Science在線發(fā)表了上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院連紅莉副研究員為通訊作者的題為“Arabidopsis G-Protein β Subunit AGB1 Interacts with BES1 to Regulate Brassinosteroid Signaling and Cell Elongation”的研究論文。該研究揭示了G蛋白β亞基AGB1通過與BR轉(zhuǎn)錄因子BES1相互作用，從而調(diào)控油菜素內(nèi)酯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞伸長。

油菜素內(nèi)酯（brassinosteroids，BRs）是促進(jìn)植物生長的主要激素之一。在擬南芥中，BR可與鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白（G-protein）異源三聚體信號整合以協(xié)同調(diào)控細(xì)胞分裂和伸長。然而，BR與G蛋白之間的互作機(jī)制尚不清楚。該研究發(fā)現(xiàn)，G蛋白β亞基AGB1與BR轉(zhuǎn)錄因子BES1在體外和體內(nèi)存在相互作用。AGB1無效突變體agb1-2對BR表現(xiàn)出低敏性，而對brassinazole（BRZ，BR生物合成抑制劑）則表現(xiàn)出超敏性，表明AGB1正調(diào)控BR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)AGB1可協(xié)同調(diào)控BES1靶基因的表達(dá)，包括BR合成基因CPD、DWF4及促進(jìn)細(xì)胞伸長的SAUR家族基因。BES1磷酸化狀態(tài)的Western blot分析表明，AGB1與BES1的互作改變了BES1的磷酸化狀態(tài)，并使得去磷酸化與磷酸化的BES1比率升高，導(dǎo)致去磷酸化的BES1在細(xì)胞核中積累。最后，AGB1可促進(jìn)BES1與BR靶基因的結(jié)合，并激活BES1的轉(zhuǎn)錄活性。

總結(jié)而言，該研究結(jié)果表明，AGB1通過影響B(tài)ES1的磷酸化狀態(tài)和轉(zhuǎn)錄活性，從而正調(diào)控細(xì)胞伸長。

FIGURE 8 | A proposed model for G-protein and BR signaling crosstalk mediated by AGB1 and BES1 interaction.