上海生科院等解析植物平衡胁迫应答和生长发育的分子机制

2018 年 1 月 4 日 中国生物技术网 上海生科院

  2017年12月28日,中国科学院上海生命科学研究院上海植物逆境生物学研究中心朱健康、熊延研究组的研究成果,以Reciprocal Regulation of the TOR Kinase and ABA Receptor Balances Plant Growth and Stress Response为题,在线发表在Molecular Cell上。该研究揭示了植物雷帕霉素靶蛋白(Target of Rapamycin, TOR)激酶和脱落酸(Abscisic Acid, ABA)受体偶联的信号途径间通过相互磷酸化修饰,介导植物生长发育和胁迫应答的平衡。

  由于无法通过移动有效地逃避胁迫,植物必须精确地平衡生长发育和胁迫应答,以适应不断变化的环境。在干旱等胁迫来临时,植物需要抑制生长发育并激活胁迫应答过程以维持生存;在胁迫条件解除后,植物又需要及时解除胁迫反应并恢复生长。已知植物激素ABA在逆境胁迫应答过程有关键作用,但对于植物平衡生长发育和胁迫应答的分子机制仍不清楚。该研究揭示了TOR蛋白激酶和ABA受体偶联途径间的相互调控是这一平衡过程中的关键机制。

  基于定量磷酸化蛋白组学分析,研究发现ABA受体PYR1/PYLs蛋白存在一个保守的磷酸化位点,ABA抑制这一位点的磷酸化。外源ABA处理后,PYL蛋白中这一位点的磷酸化消失。通过点突变模拟这一位点的磷酸化发现磷酸化的PYL蛋白不能结合ABA,也不能抑制PP2C的活性,失去感受和传递ABA信号的功能。非磷酸化形式的的PYL转基因植物的恢复生长(Recovery Growth)与野生型相比明显延迟。研究进一步发现,TOR能特异地磷酸化PYL蛋白这一位点。已知TOR蛋白高等生物中非常保守,控制细胞能量代谢、细胞生长和发育过程的关键因子。tor突变体以及TOR复合体组分突变体raptor等对ABA敏感,并在正常条件下表现出生长抑制、SnRK2活性增加、胁迫应答基因表达等胁迫类似表型。同时,TOR复合体中的调节组分RaptorB是ABA受体下游核心蛋白激酶SnRK2的底物。胁迫条件下ABA激活SnRK2蛋白激酶,并通过磷酸化RaptorB蛋白,促进TOR复合体的解离,抑制TOR的活性。该研究发现ABA受体的磷酸化调控机制,并发现TOR蛋白激酶复合体和ABA受体偶联途径组成的调节环(loop)平衡植物生长发育和胁迫应答的分子机理。

  该研究由朱健康研究组、熊延研究组与普渡大学Andy Tao研究组共同完成。研究工作得到了中科院与美国NIH的资助。

中国生物技术网诚邀生物领域科学家在我们的平台上,发表和介绍国内外原创的科研成果。

注:国内为原创研究成果或评论、综述,国际为在线发表一个月内的最新成果或综述,字数500字以上,并请提供至少一张图片。投稿者,请将文章发送至weixin@im.ac.cn

本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办

微信公众号:中国生物技术网

回复关键词热点”可阅读热点专题文章,包括“施一公”、“肠道菌群”、“肿瘤”、“免疫”和“健康”

近期热文TOP15(统计周期:2017.2.1-2017.12.20)

直接点击文字即可浏览!

1、补牙或将成为历史?

2、科学你慢慢学,中医我先治病去了

3、科学告诉你应该多久洗一次澡

4、新证据:喝咖啡能延长寿命! 

5、据说,这是生物医学硕士博士生的真实的生活写照
6、一顿早餐到底有多重要?
7、情商也是把双刃剑!高情商或让你更脆弱
8、施一公:压死骆驼的最后一根稻草,是鼓励科学家创业!
9、“科学禁食法”真能降低重大疾病风险
10、睡眠科学家揭示出8种睡好觉的秘诀

11、有志者事竟成!2型糖尿病成功被逆转

12、每周两半小时,任何形式的锻炼都可以使你更长寿

13、喝醉以后,你以为睡一觉就没事儿了?!

14、仰卧起坐等或将成为延寿运动? 

15、冥想、瑜伽、太极等不仅能够改善身心健康...





登录查看更多
0

相关内容

朱健,博士,研究员,中国微米纳米领域著名专家,中国RFMEMS创始人之一。现任中国电子科技集团有限公司首席科学家,南京大学博士生导师,国家科学技术委员会电子领域专家委员会委员,部委第一届微电子技术专家组成员。2005-2019年连续15年担任国际 DTIP OF MEMS/MOEMS Technical Program Committee。国家自然科学基金委员会评审专家,中国微米纳米技术学会常务理事,中国半导体行业协会MEMS分会副理事长,江苏省人工智能学会常务理事, Microsystem Technologies、 Analog Integrated Circuits and signa| Processing等国际专业期刊审稿人,国内外著名期刊发表论文100余篇,出版专著《RF MEMS器件设计加工和应用》,拥有发明专利40余项。
【学科交叉】抗生素发现的深度学习方法
专知会员服务
24+阅读 · 2020年2月23日
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
19+阅读 · 2019年3月7日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 21 日
科研圈
14+阅读 · 2019年3月3日
浅谈外泌体抑制剂——鞘磷脂酶抑制剂GW4869
外泌体之家
8+阅读 · 2018年12月19日
外泌体相比干细胞的优势是什么?
外泌体之家
43+阅读 · 2018年11月15日
Advances in Online Audio-Visual Meeting Transcription
Arxiv
4+阅读 · 2019年12月10日
Learning by Abstraction: The Neural State Machine
Arxiv
6+阅读 · 2019年7月11日
Arxiv
3+阅读 · 2018年4月9日
VIP会员
相关VIP内容
【学科交叉】抗生素发现的深度学习方法
专知会员服务
24+阅读 · 2020年2月23日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员