中科院华南植物园研讨团队新打破:去乙酰化调控植物光形状建成机制

来源:BOB平台    发布时间:2025-10-26 21:35:17

  HDT2-mediated lysine deacetylation promotes phytochrome A degradation during photomorphogenesis in Arabidopsis”的研讨论文。该研讨之后发现,拟南芥远红光受体——光敏色素phyA的稳定性受乙酰化润饰动态调控,赖氨酸去乙酰化酶HDT2经过介导phyA去乙酰化,促进其泛素化与蛋白降解,然后准确调控远红光信号转导与麦苗光形状建成。该效果不只深化了对光受体稳定性调控机制的了解,一起提醒了非组蛋白乙酰化润饰在光形状建成中的要害效果。

  phyA是植物中仅有特异性感知远红光信号的受体蛋白。在暗成长麦苗中,phyA很多累积,出土照光后敏捷降解,此进程对麦苗光信号传递与光形状建成至关重要,但phyA稳定性怎么被准确调控此前仍是未解之谜。赖氨酸(K)乙酰化作为进化保存的蛋白质翻译后润饰,既往研讨多聚集于组蛋白调控范畴,非组蛋白(如光受体)乙酰化润饰在光形状建成中的效果尚属空白。

  研讨团队经过Western blot试验发现,麦苗从漆黑转入光照后全体乙酰化水平明显下降。使用乙酰化组学技能体系判定,发现光诱导很多蛋白和位点产生去乙酰化,phyA蛋白上有4个保存赖氨酸乙酰化润饰位点(K65,K296,K536和K744),其间K65和K744位点去乙酰化明显。

  经过构建位点特异模仿乙酰化和去乙酰化的转基因回补资料,研讨人员证明仅K65位点的乙酰化状况影响phyA生物学功用。进一步剖析发现,该位点也是要害泛素化润饰位点,其骤变下降phyA泛素化水平与降解速率,影响下流转录因子HY5水平与光呼应基因表达。免疫共沉淀试验标明,光照诱导的K65位点去乙酰化,直接促进phyA泛素化润饰,从而被26S蛋白酶体途径降解,初次提醒光诱导的phyA降解需阅历“去乙酰化-泛素化”级联反响。

  经过蛋白质复合体等互作试验发现,植物特有的赖氨酸去乙酰化酶HDT2在光照后与phyA在细胞核内特异结合。生化剖析显现,照光后HDT2催化phyA的K65位点去乙酰化,促进其泛素化和蛋白降解。超表达HDT2促进了phyA的蛋白降解,而其骤变则按捺了该进程。遗传依据进一步标明,HDT2特异性参加了phyA介导的远红光信号途径。

  该研讨团队提醒了HDT2-phyA调控模块的中心分子机制:漆黑条件下,phyA以高乙酰化状况累积;麦苗出土照光后,phyA进入细胞核被HDT2去乙酰化,触发泛素化润饰与26S蛋白酶体途径降解,准确调控远红光信号转导与光形状建成。

  (Plant Communications)在线宣布“乙酰化-磷酸化互作”调控向光素phot1激酶活性与植物向光性的研讨效果。系列作业标明,乙酰化协同泛素化、磷酸化等翻译后润饰,构成植物光信号转导的多维调控网络。