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謝旗研究組發表“植物內質網相關蛋白質降解(ERAD)機制”的重要綜述

  植物在整個生活史中面臨多種非生物和生物脅迫,一直以來科學家對于植物如何響應環境脅迫並協調生長發育和脅迫響應之間的關系進行著系統而深入的研究。蛋白質泛素化修飾是一種重要的蛋白質翻譯後修飾,主要通過影響蛋白穩定性、活性、亞細胞定位及蛋白之間的相互作用等在植物生長發育和適應各種環境的過程中發揮重要功能。

 

  内质网相关蛋白质降解 (ERAD) 系统通过内质网膜上的的泛素耦联酶 (E2) 和泛素连接酶 (E3) 组分将非正确折叠或修饰的蛋白质进行泛素化修饰,并将这些被泛素化修饰的蛋白转运至细胞质中由26S蛋白酶体识别和降解。中國科學院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组长期致力研究植物泛素化修饰过程及其在植物与环境互作中的调控机制研究,近十年来在植物ERAD领域发表多项开创性工作。鉴定了ERAD关键组分HRD3A (Liu et al., Cell Research, 2011) 及E2蛋白UBC32 (Cui et al., The Plant Cell, 2012), 并解析了在正常生长条件下和胁迫条件下为了协调生长发育和胁迫响应过程ERAD机制内部进行的精细调控 (Chen et al., Nature Plants, 2016, Chen et al., Melocular Plant, 2017)。近日,谢旗研究员应邀在New Phytologist杂志撰写题为“Insights into Endoplasmic Reticulum-Associated Degradation in Plants”的(Tansley Insight) 观点性文章。文章重点总结了ERAD在植物适应环境过程 (主要是非生物胁迫和生物胁迫过程) 中的作用 (图),并详细阐述了植物ERAD领域亟待解决的问题和未来研究方向。

 

  相关综述和观点于2020年1月17日正式发表 (DOI:10.1111/nph.16369),谢旗研究组博士后陈倩为该论文第一作者,谢旗研究员和于菲菲助理研究员为通讯作者。本项工作得到了国家重点研发计划和自然科学基金委项目资助。

 

图: 内质网相关蛋白质降解 (ERAD) 在植物响应非生物和生物胁迫过程中发挥重要功能