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FIT(bHLH29)是铁离子吸收调控网络中的关键转录因子，它至少与6个已知的转录因子互作。但现有的研究结果表明，它可能还与其它的蛋白互作共同调控植物的铁离子吸收利用。为了更全面的解析FIT及其互作蛋白调控铁离子稳态的分子网络，本研究筛选和鉴定了新的FIT互作蛋白，并对他们的作用机制进行了研究。 首先构建了拟南芥在不同铁浓度水培处理下的根部和地上部的cDNA文库，选择无自激活能力的FIT蛋白片段作为诱饵，采用酵母双杂的方法对根部cDNA文库进行筛选。通过文库筛选、酵母中的二次验证和植物体内的BiFC验证，鉴定到6个与FIT互作的候选基因。通过对这6个基因的T-DNA插入突变体、RNAi和过表达株系在不同铁离子浓度以及其他金属离子处理下与野生型的表型比较，最终确认UK3与FIT互作调控了植株体内的铁和锌离子的动态平衡。UK3在根和地上部的维管组织中都有表达，其蛋白主要定位在细胞核中。拟南芥野生型(Co1-0)和组成型铁吸收基因高表达系Ox29/38在缺铁加锌或高锌胁迫时，UK3表达显著降低。 通过FIT和UK3的蛋白缺失片段在酵母中的互作结果，证明两个蛋白的互作部位分别位于FIT的bHLH结构域和UK3羧基端的α-helix结构域，而UK3与bHLH038、bHLH039、bHLH100和bHLH101在酵母中没有互作。通过CoIP实验进一步验证了FIT与UK3在拟南芥体内的互作。 与野生型相比，UK3的缺失突变体uk3和RNAi株系在缺铁加锌和高锌处理时，植株黄化程度较小，且生物量较大，表现出对高锌胁迫较强的耐受性。元素含量分析结果表明:高锌处理时，突变体uk3根部锌离子含量显著高于野生型，而地上部与野生型差异不明显，说明突变体将锌滞留在根部;同时，uk3根部铁浓度低于Col-0，而地上部铁浓度却高于Col-0，这说明突变体将根部吸收的铁离子更多的转运到了地上部。 荧光定量PCR分析铁吸收关键基因的表达，发现在正常和高锌处理时，突变体中FIT，bHLH038、HLH039、HLH100、bHLH101、IRT1和FRO2的表达都显著低于野生型。对锌吸收转运相关基因分析发现，uk3突变体根部尼克酰胺nicotiananmine(NA)合成相关的基因NAS1、NAS2和NAS4的表达增加，而调控锌从根部往地上部转运的基因HMA4的表达却低于野生型。突变体中NAS基因的高表达，可能会增加体内的NA含量，进而增加根部对锌离子的吸收，HMA4表达降低，使锌从根部往地上部的转运受到抑制。同时，突变体地上部MTP3和ZIF1的表达上调，推测突变体地上部的锌可能更多的以Zn-NA的形式被隔离在液泡内，避免在高锌胁迫时过量锌离子对细胞造成毒害。 FIT与bHLH038、bHLH039、bHLH100和bHLH101互作，直接启动NAS基因的表达。体外DNA-protein pulldown实验和植物体内双荧光素酶报告基因(DualLuciferase Reporter Assay System)实验证明FIT和bHLH038互作，并结合到NAS基因的启动子上激活基因的转录。但同时表达UK3时，FIT和bHLH038对NAS启动子的转录激活受到一定程度的抑制。 综合以上研究结果，UK3是FIT的负调控蛋白，它通过在转录后水平竞争性结合FIT的bHLH结构域，阻止FIT与bHLH038、bHLH039、bHLH100和bHLH101的结合。从而影响FIT下游靶基因NAS1、NAS2和NAS4在根部的表达。而在uk3突变体中，FIT不再受UK3的负调控，三个NAS基因的表达提高，增加植物体内NA的合成，促进铁从根向地上部的转运，区隔锌离子于液泡中，进而增强对高锌胁迫的耐受性。