GA调控的DELLA蛋白降解机理研究

• 作 者: 王锋
• 机 构: 北京师范大学
• 出 处: 北京师范大学
• 发表日期: 2010年期

DELLA蛋白作为GA信号传导途径中主要的负调控因子,对植物生长起抑制作用。同时DELLA蛋白也是协同整合其他植物激素和外部环境信号调节植物生长发育的重要枢纽蛋白。植物体接受GA信号后,通过降解DELLA蛋白来解除其对生长的抑制作用。近来在拟南芥和水稻中的研究结果表明DELLA蛋白的降解过程可能是通过泛素-26S蛋白酶体途径完成的,但是整个降解的生物化学机制还不是十分清楚。　　
该文章通过建立DELLA蛋白无细胞降解体系对其降解机理进行分析。利用文中所建立的体外降解系统,我们证明了GA受体和SCF泛素连接酶复合体在DELLA蛋白降解中的重要作用,在以前遗传分析结果的基础上补充了直接的生物化学证据。并且,通过分析不同的泛素蛋白赖氨酸突变体对DELLA蛋白体外降解速率的影响,我们还发现了泛素分子的第29位赖氨酸可能是介导DELLA蛋白降解中泛素链形成的一个重要位点,与经典的第48位赖氨酸起功能协同作用。PP1/PP2A类磷酸酶抑制剂对DELLA蛋白降解的抑制效果表明了丝氨酸和苏氨酸的去磷酸化活性可能参与到DELLA蛋白稳定性的调控过程中。最后,通过在无细胞降解系统和活体植物中对DELLA蛋白不同结构域功能的分析,我们还发现DELLA蛋白高度保守的LZ结构域对于其的受GA诱导的蛋白降解调控和抑制植物生长的生理活性都是必需的。　　
由于泛素-蛋白酶体途径依赖的蛋白降解过程广泛地参与到各类植物激素的信号调控中,本文对DELLA蛋白在无细胞系统中的降解分析不仅可以进一步揭示DELLA蛋白降解的生物化学机理,也可以为其他信号通路中重要蛋白因子降解机制的研究提供新的思路和方法。