PNAS | JA信号的调控因子——微蛋白LNJ

subtitle BioArt植物 10-19 16:46

编辑 | 奕梵

微蛋白 (MicroProteins) 是生物体内广泛存在的一类小蛋白,长度少于140个氨基酸,只含有一个蛋白质相互作用区域。微蛋白在免疫和神经系统发育、肿瘤发生等许多过程中都具有十分重要的调控作用。在植物中,现已发现有成百上千个可能的微蛋白,但对这些微蛋白的功能与作用机制知之甚少。

茉莉酸(Jasmonic Acid, JA)是一种重要的激素,参与植物的生长发育以及生物胁迫和非生物胁迫响应。当缺少JA时,JAZs与MYC2等转录因子互作抑制它们的转录活性;当JA含量升高时, JAZ蛋白被降解,MYC2等转录因子被释放,从而激活下游JA响应基因的表达。JA信号的调控是该领域的研究热点,鉴定新的调控因子有利于进一步完善JA信号调控网络 。

近日,丹麦哥本哈根大学Stephan Wenkel课题组在PNAS发表了题为Heterologous microProtein expression identifies LITTLE NINJA, a dominant regulator of jasmonic acid signaling的研究文章,鉴定到一个新的JA信号调控因子LITTLE NINJA (LNJ)。

打开网易新闻 查看更多图片

该研究利用生物信息方法鉴定了单子叶植物中的微蛋白,通过在拟南芥中异源表达,验证微蛋白的生物活性,并最终鉴定到一种微蛋白LITTLE NINJA (LNJ)。在拟南芥、短柄草、大麦和水稻中表达LNJ导致植株变小,植株分蘖更多。通过转录组分析发现,这种生长发育变化可能由于JA信号异常导致。 研究发现,JA信号影响短柄草植株大小,而LNJ是JA信号的调控因子。 进一步将短柄草LNJ (BdLNJ) 转入水稻和大麦中,发现 BdLNJ在水稻和大麦中 也具有生物学功能,说明LNJ在植物中的功能是保守的。过表达LNJ可以提高植物分蘖数,并且不影响植物抗病性。最后,利用CRISPR/Cas9技术编辑拟南芥 AFP2基因,产生了LNJ过表达类似的表型,这说明可通过 基因编辑方法制造多种LNJ蛋白。

总而言之,该研究鉴定到一个新的JA信号调控因子LNJ。由于其功能的保守性,LNJ可作为通用调节因子,调控多种作物的性状。该研究为JA信号调控以及作物改良提供了新思路。

参考文献

1. A.-C. Staudt, S. Wenkel, Regulation of protein function by “microProteins”. EMBO Rep. 12, 35–42 (2011).

2. T. Eguen, D. Straub, M. Graeff, S. Wenkel, MicroProteins: Small size-big impact. Trends Plant Sci. 20, 477–482 (2015).

3. C. Wasternack, I. Feussner, The oxylipin pathways: Biochemistry and function. Annu. Rev. Plant Biol. 69, 363–386 (2018).

https://www.pnas.org/content/early/2020/10/01/2005198117

特别声明:本文为网易自媒体平台“网易号”作者上传并发布,仅代表该作者观点。网易仅提供信息发布平台。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
打开网易新闻,阅读体验更佳
大家都在看