拟南芥蓝光受体反应研究获进展

上一篇 / 下一篇  2011-05-05 12:00:46

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  近日来自湖南大学、中国农业科学研究所和加州大学的研究人员在新研究中对拟南芥蓝光受体CRY2及信号介导下游组分在植物发育中的作用及蓝光诱发植物做出反应的分子机制进行了探讨,相关研究论文于4月21日发表在著名期刊《细胞》(Cell)旗下的子刊《当代生物学》(Current Biology)杂志上。

  湖南大学的刘选明教授及加州大学的Chentao Lin是这篇文章的共同通讯作者。刘选明早年毕业于湖南师范大学,工作后曾赴美国加州大学洛杉矶分校和菲律宾国际水稻研究所进行高级访问和学习。以其在科研工作上的突出贡献,1996年获得湖南省首届中青年科学基金(杰出青年基金),1998年遴选为湖南省跨世纪科学与技术学科带头人,1999年被遴选为国家“百千万人才工程”国家级人选,2004年评为享受国务院政府特殊津贴专家。现任生命科学与技术研究院常务副院长、学校十五211工程公共实验平台湖南大学生命科学中心主任。

  光是最重要的环境因子之一,它不仅是植物光合作用的能量来源,同时也是植物生长发育的信号来源。植物具备一套复杂的光感应系统,通过内在的信号分子光受体介导的信号途径来调控植物的生长发育。在模式植物拟南芥中至少存在3类光受体:蓝光受体隐花色素(CRY)、蓝光受体向光素(PHOT)以及红光/远红光受体光敏色素(PHY)。其中蓝光受体CRY是一类重要的光受体,在植物中调控光形态建成、开花时间、生物节律、气孔开放和气孔发育等重要生理过程。此外,CRY在动物中也参与调控生物节律。近来有研究报道拟南芥蓝光受体CRY(包含 CRY1和CRY2)信号转导机理涉及一个含有锌指结构域的E3泛素连接酶COP1的直接蛋白相互作用。然而直到现在科学家们对于CRY对COP1活性进行光调控的分子机制并不清楚。

  在这篇文章中,研究人员证实拟南芥CRY2与COP1互作蛋白SPA1发生了依赖于蓝光的直接相互作用。SPA1在蓝光照射条件下可抑制开花时间调控因子CONSTANS (CO)的COP1依赖性蛋白质水解。进一步的研究表明蓝光依赖的CRY2-SPA1互作促进了CRY2-COP1的相互作用。研究发现第一次揭示了隐花色素光感受器介导光调控蛋白质降解,控制拟南芥发育时间的分子机制。


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