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PLOS GENETICS|山东农业大学颜康和郑成超课题组揭示

发布时间:2021-11-22 08:51 作者:admin 来源:未知 点击: 字号:

      2021年11月16日,PLOS GENETICS发表山东农业大学生命科学学院颜康和郑成超课题组题为“Salt responsive alternative splicing of a RING finger E3 ligase modulates the salt stress tolerance by fine-tuning the balance of COP9 signalosome subunit 5A”的研究论文。该研究揭示了高盐胁迫触发的可变剪切直接调控E3 泛素连接酶SRAS1对其靶基因CSN5A的降解,平衡植物的发育和盐胁迫响应的过程。

 
      近年来,由于不合理的农业灌溉以及全球变暖等问题导致土壤盐碱化问题日益严重。植物为了适应和抵御盐胁迫的不利生长条件,进化出了多种应答机制。E3 泛素连接酶可以将靶蛋白多泛素化通过泛素-蛋白酶体系统进行降解,是植物发育和胁迫响应过程中的关键调控因子。可变剪接作为动植物中关键的转录后调控机制参与动植物的发育和逆境响应过程。然而,人们对于植物中的E3泛素连接酶的转录后潜在调控机制却知之甚少。
      为研究高盐胁迫响应基因的转录后调控机制,课题组通过转录组测序以及数据分析发现SRAS1是一个高盐胁迫响应受可变剪切调控的E3 泛素连接酶基因。SRAS1存在可变剪切,产生SRAS1.1和SRAS1.2两种剪切体。SRAS1.1编码一个完整的E3 泛素连接酶;SRAS1.2由于可变剪接导致翻译提前终止,缺失关键RING结构域,没有泛素连接酶活性。盐胁迫条件下SRAS1.1和SRAS1.2的表达模式相反,SRAS1.1高盐胁迫诱导上调,SRAS1.2高盐胁迫抑制下调。表型实验进一步确定二者功能在盐胁迫下完全相反。
      课题组进一步通过酵母双杂、BiFC、Co-IP等分子生物学手段,发现SRAS1.1和SRAS1.2都直接结合CSN5A,SRAS1.1促进CSN5A的降解,而SRAS1.2通过与SRAS1.1竞争同一个结合位点,抑制其降解。
       这一研究结果为可变剪接转录后调控E3泛素连接酶影响植物盐胁迫响应提供了重要的证据,更新了目前对盐胁迫条件下转录后调控机制的新认识。
      山东农业大学生命科学学院颜康副教授和郑成超教授为共同通讯作者,山东农业大学毕业研究生周元(现德国马普研究所博士)和山东农业大学博士生李晓虎为共同第一作者。该项目得到国家自然科学基因的支持。

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