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植物盐胁迫应答机制的解析发现蛋白质泛素化过程参与了植物对盐胁迫的响应。其中我们实验室在前期工作中通过反向遗传学对含有泛素结合酶(ubiquitinconjugating enzyme，E2)或类泛素结合蛋白(ubiquitin enzyme variants，UEV)的突变体进行盐压下的筛选，发现vps23(vacuolar protein sorting23，编码一个UEV蛋白)突变体在种子萌发和子叶变绿阶段对盐胁迫都表现出非常敏感的表型。我们前期的研究表明VPS23与vacuolar ATPase B1亚基(vacuolar ATPase B1 subunit，VHA-B1)存在相互作用，盐胁迫下VPS23通过调控VHA-B1向微体(microsome)的运输而参与植物对盐胁迫的响应过程。另外已有研究报道SOS2(salt overly sensitive2)与VHA-B1存在相互作用，并且调控vacuolar ATPase活性，暗示了VPS23参与VHA-B1/SOS2介导的植物对盐离子的区隔化途径。体内和体外生化实验表明，VPS23与SOS2存在相互作用。已有的研究发现SOS2被招募到细胞膜上磷酸化并激活Na+/H+逆向转运蛋白SOS1(saltoverly sensitive1)的Na+离子转运活性，但是具体的分子机制还不清楚。本论文深入研究了VPS23是如何通过调控SOS2进而影响SOS(salt overly sensitive)信号转导途径的。 体内和体外生化实验还表明VPS23与植物SOS途径中的关键组分SOS3(saltoverly sensitive3)之间也存在相互作用。在酵母和动物中，VPS23的同源蛋白参与识别泛素化修饰的蛋白以及细胞内蛋白的分选过程。体内免疫沉淀实验发现，SOS2和SOS3都存在泛素化修饰形式，而且在VPS23免疫共沉淀植物所表达的SOS2或SOS3时发现存在分子量稍大的产物，说明VPS23也可能结合泛素化修饰形式的SOS2或SOS3。已有研究发现，SOS3能够招募SOS2到细胞膜上，但具体过程还不清楚。微体组分分离实验表明盐胁迫条件下，vps23突变体中，大部分SOS2蛋白不能定位到微体组分中，而滞留在可溶性组分中。进一步的激光共聚焦显微镜观察发现，vps23突变体中SOS2在细胞膜上的量减少，说明VPS23参与了SOS2到细胞膜的定位过程。SOS途径中，SOS3与SOS2相互作用并激活其激酶活性，最终激活SOS1的Na+离子转运活性。我们发现，在体内和体外VPS23都能够加强SOS2与SOS3之间的相互作用。进一步研究发现，vps23突变体中SOS1的Na+离子转运活性降低造成植物向胞外泵Na+离子的速率降低，导致植物中Na+含量显著高于WT。相关结果表明VPS23调控了SOS3-SOS2-SOS1信号途径。而在vps23中过表达SOS2或SOS3不能达到它们在在野生型中过表达所具有的耐盐作用，也表明VPS23是SOS2或SOS3发挥功能的增强因子。综上所述，盐胁迫条件下，VPS23能够促进SOS2向细胞膜的运输，并加强SOS2/SOS3复合体的相互作用，最终影响了SOS1的活性以及植物向胞外泵Na+的速率。VPS23通过正调控SOS途径而参与植物对盐胁迫的信号转导。 另外，由于vps23突变体在盐胁迫下地上部分存在明显表型，而已有研究表明SOS3的同源蛋白SCaBP8(SOS3-like calcium binding protein8)在调控植物地上部分对盐胁迫的耐受性中发挥重要作用。因此，我们研究了VPS23与SCaBP8所介导的SCaBP8-SOS2-SOS1植物耐盐信号途径的关系。首先，体内和体外实验表明VPS23与SCaBP8存在相互作用。进一步研究发现，VPS23可以加强SCaBP8/SOS2之间的相互作用。上述结果表明VPS23有可能以调控SOS3/SOS2相似的方式参与了SCaBP8-SOS2-SOS1盐胁迫信号转导途径。 另外，我们发现VPS23与其同源蛋白VPS23-like在氨基酸序列上存在很高的相似性。同时遗传学实验表明VPS23-like同样参与了植物盐胁迫的信号转导途径。