脱落酸信号传导途径的新机制

生物通，2012-07-20

来自中国农业大学，美国亚利桑那州大学的研究人员发表了题为“Sumoylation of transcription factor MYB30 by the small ubiquitin-like modifier E3 ligase SIZ1 mediates abscisic acid response in Arabidopsis thaliana”的文章，发现了一种MYB30转录作用因子介导的重要植物激素：脱落酸信号传导途径的新机制，这为研究分析ABA作用机制提供新的思路。相关成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。 文章的通讯作者是中国农业大学生物学院郭岩教授，其早年毕业于北京农业大学，后于德国科隆大学获得博士学位，2009进入中国农业大学生物学院，2010年获“国家杰出青年基金”资助，同年被聘为教育部长江学者特聘教授。

植物激素脱落酸（Abscisic Acid），简称ABA，是植物中最为重要的激素之一，它与种子休眠、根系发育、叶子枯萎、抗旱反应和其它的生理过程都有极为密切的关系。由于脱落酸能引发的下游反应过多，包括激酶、磷酸酶、G蛋白、泛素通路中的蛋白等等都参与了ABA信号的调控，因此这一信号通路涉及多个方面，具有多种调控机制。

在这篇文章中，研究人员发现了一种R2R3型转录因子MYB30在ABA信号通路中也扮演了调控作用，从而指出了一种新型，具有泛素化进程参与的基因调控表达新途径。这将为研究分析ABA作用机制提供新的思路。

研究人员在拟南芥中沉默了MYB30因子，结果发现这些植物在萌发和幼苗生长过程中，对ABA非常敏感，而MYB30中K286R位置替换则会阻碍其SUMO E3连接酶 SIZ1介导的拟南芥细胞质泛素化，这说明MYB30能被SIZ1泛素化，并且K286也是小泛素样修饰物共轭连接的主要位点。

除此之外，研究人员还通过进一步分析发现，野生型中MYB30的过量表达并不会改变siz1对ABA的高敏感性，而siz1-2 myb30-2双突变型则表现出比单个突变更大的ABA敏感性，而 SIZ1泛素化AB15转录因子的突变则会抑制ABA的敏感性。

这些实验结果都表明AB15和 SIZ1泛素修饰的MYB30协同作用，能平衡基因表达，这对于植物种子发芽过程中ABA信号的调控来说，具有重要意义。

原文链接：Sumoylation of transcription factor MYB30 by the small ubiquitin-like modifier E3 ligase SIZ1 mediates abscisic acid response in Arabidopsis thaliana