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【优秀文章推荐】中科院发现糖信号调控植物生长发育的新机制
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在植物、动物和细菌中，糖类不仅能作为体内能源和碳骨架的提供者，还作为非常重要的信号分子调控植物的生长发育过程。虽然近年来在动物和酵母中糖揭示了几个糖信号途径，但植物不同于动物和细菌，植物是通过光合作用产生糖类的自营生物，植物体可能通过其它的分子机制来感受糖信号的变化从而调控植物的生长发育。 油菜素甾醇(BR)是一类重要的植物激素，在植物生长发育中发挥重要作用，也和作物的株型、产量、抗性等重要农艺性状密切相关。BR的信号识别起始于受体蛋白BRI1对BR的感知，进一步通过一系列信号组分实现对下游靶基因表达的调控，从而调控植物生长发育。类受体蛋白激酶BAK1通过磷酸化BRI1激活BR信号，此外，泛素化介导了BRI1的内吞及降解，但是其调控机制仍然不清楚。对BR作用及调控机制的研究目前利用拟南芥已开展了较多工作，且在单子叶作物水稻中也发现BR信号组分的功能和调控机制与拟南芥具有较高的保守性，但单双子叶植物是否存在BR信号组分及调控的差异仍有待进一步阐明。 中国科学院遗传与发育生物学研究所、中科院植物所揭示了油菜素内酯受体BRI1和BAK1介导的糖信号转导的新机制。研究结果表明BRI1和BAK1的功能缺失突变体表现出对糖反应不敏感的表型，BRI1和BAK1之间的蛋白互作和磷酸化水平受到糖浓度调控，而且BRI1和BAK1蛋白在细胞膜上的定位也受糖浓度所调控。进一步研究发现，BRI1和BAK1与G蛋白作用在同一遗传途径中参与糖信号的调控。相关的生化分析表明BRI1和BAK1不仅能够与G蛋白亚基在体内和体外互作，而且还在体内和体外磷酸化G蛋白亚基。BRI1和BAK1对G蛋白的磷酸化影响了GPA1和AGB1/AGGs的解离，从而调控了植物生长发育。 |
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