我校邓兴旺团队在《The Plant Cell》发表论文 揭示植物光形态建成重要分子机理
2018年08月24日 科研新闻

        2018年8月10日,南科大生物系教授邓兴旺课题组在植物学顶级期刊《The Plant Cell》在线发表题为“B-BOX DOMAIN PROTEIN28 Negatively Regulates Photomorphogenesis by Repressing the Activity of Transcription Factor HY5 and Undergoes COP1-mediated Degradation”的研究成果。


邓兴旺教授

        邓兴旺是美国科学院院士,中组部“高层次人才”引进高层次人才。曾任耶鲁大学冠名终身教授(Daniel C. Eaton Professor)。2003年成为国际植物分子生物学会Kumho奖的唯一获奖者。2000年起担任北京大学-耶鲁大学植物分子遗传及农业生物技术联合中心主任。其领导的研究团队迄今在《细胞》、《科学》和《自然》顶级刊物上发表14篇论文,在国际刊物上共发表300多篇学术论文。

        研究表明,太阳光不仅被植物通过光合作用转化为有机能,同时作为一个重要的外源环境信号调控植物的多个生长发育过程,包括种子的萌发,幼苗的形态建成,植株的开花以及生物周期节律等。在自然界中,埋在土壤中的种子萌发后,将进行暗形态建成,破土而出见光后,则能够进行光形态建成,长成健康的幼苗。在黑暗和光照条件下,植物的形态建成有着特别明显的差异。邓兴旺教授课题组以一种模式植物拟南芥为研究对象,研究它生长发育的过程,致力于研究植物的暗形态建成和光形态建成过程中受哪些基因调控,日后有希望更进一步地运用在一些作物上,如水稻、番茄、花生等。

        在植物光形态建成过程中,COP1是植物光形态建成的一个核心抑制子,可以直接泛素化下游光形态建成促进因子如HY5等,并促进它们通过26S蛋白酶体所降解,从而抑制植物光形态建成。邓兴旺教授团队结合遗传学和生物化学的方法,鉴定了参与光形态建成的一个新的抑制调节子,BBX28。BBX28是一个含有B-box结构域的一个转录调节因子,属于B-box蛋白第五亚家族的成员,在黑暗下,BBX28与COP1相互作用,并且COP1 会促进BBX28通过26S蛋白酶体所降解。在光照下,由于COP1蛋白的活性受到多种分子机制的抑制,使得COP1蛋白的底物如HY5和BBX28等得以积累。而此时积累的BBX28和HY5在细胞核内形成异源二聚体,通过抑制HY5对下游目的基因启动子上特异DNA基序的结合能力,来抑制HY5的转录活性,最终抑制植物的光形态建成。

        该项原创性的研究揭示了植物光形态建成中的一项新的分子调控机制,为进一步深入理解光调控植物生长发育信号通路具有重要意义。

 


BBX28抑制植物光形态建成的分子模型

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