遗传发育所揭示可变剪切调节ABA信号通路的分子机制

Pre-mRNA的剪切是mRNA去除内含子连接外显子生成成熟mRNA的过程，可变剪切就是利用可变的剪切位点，生成不同的mRNA的过程。可变剪切可以增加生物体蛋白质组丰度，是一种非常重要的基因转录后调控机制介导各种生物学过程。最近几年，pre-mRNA可变剪切及其调控机制已成为植物科学中的一个研究热点。有研究证明pre-mRNA可变剪切参与了植物对生长素和茉莉酸等激素的响应，但pre-mRNA可变剪切在植物响应ABA中的调控作用及分子机制还知之甚少。

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心李霞研究组通过研究，证明了拟南芥中的PP2C基因HAB1 (Hypersensitive to ABA1)可通过可变剪切生成两个可变转录本HAB1.1和HAB1.2。其中HAB1.1是全长转录本编码全长HAB1蛋白，而HAB1.2由于最后一个内含子滞留造成蛋白编码提前终止，编码一个C端缺失的截断蛋白HAB1.2。 HAB1.2/HAB1.1比值在不同组织中变化不大，但是ABA处理后明显升高。HAB1.1与HAB1.2具有相同的亚细胞定位，都能与ABA信号通路中的SnRK2家族激酶OST1（Open Stomata 1）结合。HAB1.1能够抑制OST1的自磷酸化，从而使ABA信号通路关闭。但是HAB1.2因C端缺失几乎不具有磷酸酶活性，故不能抑制OST1磷酸化及其对下游底物的激活作用，使ABA信号通路处于开启状态。因此，HAB1的两个可变剪切体在调控ABA信号通路过程中呈拮抗的作用。进一步研究证明了在拟南芥中RBM25（RRM-binding motif 25）能够和Pre-HAB1最后一个内含子的5’剪切位点结合，是调控在ABA处理条件下HAB1 pre-mRNA可变剪切的剪切因子。该研究首次揭示了RBM25调控的HAB1的可变剪切在ABA信号中的功能，为mRNA转录后调控参与ABA信号通路及植物对ABA响应提供了重要证据。

该研究成果已经于9月25日发表于Nature Communications (DOI: 10.1038/ncomms9138)。李霞研究组王志娟和纪洪涛为该论文的共同第一作者，李霞为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、国家转基因专项和国家重点基础研究发展计划（“973”）的资助。