中國農(nóng)大長江學者新發(fā)Cell子刊文章
日期：2015-02-12 09:06:29
經(jīng)過漫長的進化，植物演化出了抵抗和適應各種逆境的不同生理機制。低溫脅迫是限制植物生長和發(fā)育的主要環(huán)境因素，對許多重要作物的產(chǎn)量和地理分布有很大的影響。低溫脅迫會使一些熱帶和亞熱帶植物無法在溫帶以北地區(qū)安全越冬。因此，了解植物的抗凍機制不僅有重要的科研意義，也能有助于解決生產(chǎn)中的實際問題。
植物在遭遇低溫脅迫的時候，會通過不同途徑啟動相關基因的表達，合成特殊的蛋白質來進行響應。科學家們已經(jīng)在擬南芥中，對CBF（C-repeat-binding factor）依賴的低溫信號通路進行了廣泛研究，但目前還不了解這一通路所涉及的特殊蛋白激酶。
中國農(nóng)業(yè)大學的研究團隊對此進行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)，OST1激酶能通過增強ICE1的穩(wěn)定性來調(diào)節(jié)擬南芥的抗凍能力。這一成果發(fā)表在本期的Developmental Cell雜志上，文章的通訊作者是中國農(nóng)業(yè)大學生物學院的楊淑華（Shuhua Yang）教授。
OST1（OPEN STOMATA 1）是ABA信號通路中的一個著名Ser/Thr蛋白激酶。研究人員發(fā)現(xiàn)，OST1在CBF上游起作用，正調(diào)控植物的抗凍能力。ost1突變株對寒冷高度敏感，而過表達OST1能增強轉基因植物的抗凍能力。
進一步研究顯示，OST1能與CBF通路中的轉錄因子ICE1和E3泛素連接酶HOS1相互作用。低溫激活的OST1會使ICE1磷酸化，增強其穩(wěn)定性和轉錄活性。同時，OST1還能干擾HOS1和ICE1的互作，抑制低溫脅迫時HOS1介導的ICE1降解。
這項研究向人們展示，在CBF依賴的低溫信號傳導中，OST1起到了出人意料的調(diào)節(jié)作用。
