山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所發(fā)現(xiàn)油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑新的調(diào)控組分PHB3蛋白

近日，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院王曉峰教授課題組，在 New Phytologist （ IF= 9.4，中科院1區(qū)） 雜志上發(fā)表了題為“PHB3 interacts with BRI1 and BAK1 to mediate brassinosteroid signal transduction in Arabidopsis and tomato”的研究論文（DO1:10.1111/nph.19469 ），研究發(fā)現(xiàn)了油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑一種新的調(diào)控模式組分PHB3蛋白。
 
　　油菜素內(nèi)酯（Brassinosteroids，BR）是第六大類植物激素，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的調(diào)控功能。通過(guò)調(diào)控油菜素內(nèi)酯信號(hào)強(qiáng)度，可促進(jìn)作物的光合作用，提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗性。油菜素內(nèi)酯可與受體BRI1（Brassinosteroid Insensitive 1）的胞外域結(jié)合，從而被BRI1感知。感知BR信號(hào)后，BRI1與另一個(gè)LRR-RK 膜受體激酶BAK1 （BRI1-associated kinase 1）互作，形成復(fù)合體，發(fā)生交互磷酸化，從而增強(qiáng)BRI1的磷酸化信號(hào)，實(shí)現(xiàn)BR 信號(hào)由胞外向胞內(nèi)的傳遞。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)蛋白免疫沉淀技術(shù)分離純化到活體表達(dá)的BRI1和BAK1蛋白，進(jìn)一步利用LC-MS/MS質(zhì)譜技術(shù)發(fā)現(xiàn)抗增殖蛋白Prohibitin3 （PHB3）能與二者共免疫沉淀。隨后通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因編輯技術(shù)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等多種技術(shù)手段，驗(yàn)證了PHB3蛋白能與BRI1、BAK1相互作用，參與調(diào)節(jié)番茄和擬南芥油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，進(jìn)而調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育。該研究揭示了PHB3蛋白參與的一種新的油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控途徑，拓寬了人類對(duì)油菜素內(nèi)酯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用機(jī)理的認(rèn)知，為油菜素內(nèi)酯在植物遺傳改良中的應(yīng)用，提高作物產(chǎn)量和增加作物抗逆性提供了一個(gè)新的思路和手段。
 
　　山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所李程博士為論文第一作者，張珊博士、李景娟博士為本研究同等貢獻(xiàn)作者，王曉峰教授和高建偉研究員為共同通訊作者。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、山東省泰山學(xué)者青年基金等項(xiàng)目資助。（撰寫：李程  核稿：王鳳德）
 
　　文章鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.19469



日期：2023-12-27