PNAS：遗传所揭示水稻乙烯信号转导调控新机制

乙烯是一种重要的植物激素，调控植物的生长和发育。乙烯对水稻的适应性具有重要作用。水稻在幼苗结构、生长环境和乙烯反应表型等方面与拟南芥有很大不同，因此，水稻乙烯信号转导可能有新组分和新机制。2月20日，中国科学院遗传与发育生物学研究所张劲松研究员和陈受宜研究员团队在PNAS发表了题为“Membrane protein MHZ3 stabilizes OsEIN2 in rice by interacting with its Nramp-like domain”的研究论文，发现了水稻乙烯信号转导新的调控因子MHZ3，并揭示在乙烯信号传递中的作用机制。



该研究发现，mhz3突变后导致水稻黄化苗对乙烯不敏感。进一步研究发现，MHZ是一个新的膜蛋白，定位于内质网。乙烯可以诱导MHZ3基因的表达和MHZ蛋白的积累。MHZ3与乙烯信号传导关键组分OsEIN2互作，MHZ3的C末端和N末端都可以与OsEIN2的Nramp-like结构域特异结合。mhz3功能丧失后OsEIN2的丰度降低，乙烯诱导的OsEIN2积累减少，而过量表达MHZ3可以提高OsEIN2的丰度。MHZ3与OsEIN2的Nramp-like结构域结合对于OsEIN2的积累非常重要，表明OsEIN2的跨膜结构域在乙烯信号传导中的重要作用。该研究还发现，MHZ3负调控OsEIN2的泛素化，阻止蛋白酶体介导的蛋白降解。该研究表明，MHZ3可以通过与OsEIN2的Nramp-like结构域结合稳定OsEIN2，并阻止其泛素化，由此可以促进水稻中乙烯信号传导。


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