xml地图|网站地图|网站标签 [设为首页] [加入收藏]
您的位置:10bet十博下载 > 科技中心 > 遗传发育所在真核生物ERAD平衡调控研究中取得进

遗传发育所在真核生物ERAD平衡调控研究中取得进

2019-09-23 00:23

内质网相关的蛋白质降解是一种位于内质网的特殊的泛素蛋白酶体降解途径,它能够特异地降解积累在内质网中的错误折叠蛋白。酵母和动物中已有研究报道ERAD机制参与多种抗胁迫和抗病过程,中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组前期研究表明植物中ERAD系统特异地参与植物的耐逆反应,但是目前关于ERAD相关组分参与植物胁迫响应的具体分子机制并不清楚。动物研究中有少数报道发现在正常生长状态下,体内的错误折叠蛋白含量较低,不需要ERAD保持过高的活性,因此,通过ERAD平衡(ERAD tuning)机制下调部分ERAD关键组分的蛋白含量。然而,目前植物中还没有ERAD tuning相关的报道。

中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组长期致力于植物体内ERAD调控机制的研究。HRD1复合体和DOA10复合体是参与真核生物ERAD过程的两大关键复合体,实验室前期工作证明,生物体在正常生长情况下,体内错误折叠蛋白含量较低,HRD1通过直接泛素化并降解UBC32(DOA10复合体成员)保证ERAD活性处于较低水平。这是植物体内ERAD平衡的首例报道,同时研究组还证明该调控过程在动物中保守存在。在前期工作基础上谢旗研究组继续进行深入研究,发现UBC32作为泛素结合酶可以反向调控HRD1复合体的组分AtOS9。UBC32直接负调控AtOS9的蛋白稳定性。这个发现与近期哺乳动物中的研究相互印证了高等生物中HRD1与DOA10两个复合体之间存在相互拮抗的效应,进一步加深了人们对高等生物体内ERAD及ERAD平衡的认识。

遗传发育所谢旗研究组通过分析参与植物ERAD过程的HRD1复合体中的突变体植株hrd3a和DOA10复合体中的突变体植株ubc32在胁迫下的表型差异入手,深入研究了两大复合体之间的调控关系。研究发现HRD1复合体通过降解UBC32蛋白进而调控DOA10复合物来达到低胁迫条件下的ERAD平衡。这是对ERAD两大复合体之间存在相互调控关系的首次报道。研究组通过与美国马里兰大学合作将两个复合体之间的调控关系研究延伸到动物中,发现它们在动物中的同源蛋白也存在类似的调控机制,说明HRD1复合体对UBC32的ERAD平衡作用在动植物中保守存在。该研究结果的发表修正了过去十多年被普遍接受的动物中的相关错误结论,也加深了人们对真核生物ERAD系统和ERAD平衡机制的认识。

内质网相关的蛋白质降解是一种位于内质网的特殊的泛素蛋白酶体降解途径,在清除生物体内非正确折叠或修饰的蛋白质过程中发挥重要功能。鉴于ERAD功能的重要性,ERAD活性受到体内错误折叠蛋白水平的严格调控。生物体在正常生长状态下,体内的错误折叠蛋白含量较低,ERAD活性过高会导致正常蛋白的非特异性降解,因此,通过ERAD平衡(ERAD tuning)下调部分关键组分的蛋白含量。但是目前植物体内ERAD研究还处于鉴定功能组分的阶段,对于ERAD平衡的研究少之又少。

动植物中ERAD平衡调控(ERAD tuning)的模式图

图:真核生物中HRD1复合体和DOA10复合体相互拮抗的分子模型

本文由10bet十博下载发布于科技中心,转载请注明出处:遗传发育所在真核生物ERAD平衡调控研究中取得进

关键词: