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来自研究机构

膜蛋白对植物生长影响的新认识

日期:
2022年6月3日
来源:
北海道大学
简介:
科学家揭示了植物细胞膜中调节蛋白质降解的两种酶,并确定了它们在植物生长发育中的作用。
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科学家揭示了植物细胞膜中调节蛋白质降解的两种酶,并确定了它们在植物生长发育中的作用。

泛素是一种存在于大多数真核生物细胞中的小调节蛋白。它对改变其他蛋白质的功能至关重要,最显著的是参与蛋白质降解和蛋白质在细胞内的定位。泛素通过与目标蛋白结合或分离来调节这些功能,这一过程被称为泛素化。

在北海道大学副教授佐藤武夫(Takeo Sato)的带领下,来自日本、比利时和美国的科学家们首次在植物中发现了去泛素化酶,这种酶作用于细胞膜上的蛋白质。他们的研究结果发表在杂志上EMBO报告,详细介绍了这些蛋白质的功能。

将泛素添加到目标蛋白上是由一种叫做泛素连接酶的酶催化的,而相反的过程,即从目标蛋白上去除泛素是由去泛素化酶(DUBs)催化的。目前尚不清楚哪些植物dub能够直接从膜蛋白中去除泛素。这种知识的缺乏意味着对膜蛋白稳定性的调控还没有完全了解。

研究小组证明了其中两个拟南芥DUBs、UBP12和UBP13直接靶向细胞膜定位的植物激素受体BRI1。

BRI1对油菜素内酯(BRs)的检测至关重要,BRs是生长发育所必需的甾体植物激素。通常,当BRI1检测到BR时,它会触发一条调节细胞核中基因表达的途径。细胞BRI1的丰度对于精确介导BR信号至关重要,尽管细胞中BRI1丰度如何优化(微调)的调节机制尚不清楚。科学家们证明了UBP12和UBP13去泛素化并稳定了BRI1。

在实验中,他们证明了这一点拟南芥缺乏UBP12和UBP13表达能力的植株严重矮化,对BRs明显不敏感。当将不能泛素化的突变体BRI1引入这些UBP12和ubp13缺陷植物时,生长缺陷得到部分恢复。具体来说,UBP12和UBP13靶向并作用于泛素化的BRI1。

研究表明UBP12和UBP13通过与BRI1的相互作用成为植物生长的关键调控因子。该研究还提供了如何维持膜蛋白稳定性的见解;然而,需要进一步的研究来充分了解细胞内BRI1的动态。最后,这些发现提供了证据,证明植物dub具有类似于哺乳动物dub的作用。

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故事来源:

材料所提供的北海道大学注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. 罗永明,高木俊平,Lucas Alves Neubus Claus,张超,安田重隆,长谷川洋子,山口俊二,单立波,Eugenia Russinova,佐藤武夫。去泛素化酶UBP12和UBP13稳定油菜素内酯受体BRI1EMBO报告, 2022;23 (4) doi:10.15252 / embr.202153354

引用此页

北海道大学。“关于膜蛋白对植物生长影响的新见解。”《科学日报》。《科学日报》,2022年6月3日。< www.koonmotors.com/releases/2022/06/220603124903.htm >。
北海道大学。(2022, 6月3日).膜蛋白对植物生长影响的新见解。《科学日报》.2023年6月20日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/06/220603124903.htm
北海道大学。“关于膜蛋白对植物生长影响的新见解。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/06/220603124903.htm(2023年6月20日访问)。

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