上海生科院發(fā)現(xiàn)植物核孔蛋白在響應(yīng)ABA信號(hào)與鹽脅迫中的作用

2017年12月12日，中國(guó)科學(xué)院逆境生物學(xué)研究中心朱健康研究組和普渡大學(xué)博士后祝英方的研究成果，以“An Arabidopsis Nucleoporin NUP85 modulates plant responses to ABA and salt stress”為題，在線發(fā)表在《PLOS Genetics》上。該研究通過遺傳篩選的手段發(fā)現(xiàn)了核孔蛋白成員NUP85參與調(diào)控植物響應(yīng)ABA與高鹽脅迫的RD29A-LUC報(bào)告基因的表達(dá)，并部分揭示了其調(diào)控逆境響應(yīng)基因表達(dá)的分子機(jī)理。

RD29A-LUC報(bào)告基因在sickle-1（sic-1）突變體的背景下能夠在ABA與高鹽處理后高度表達(dá)，通過EMS誘變后的抑制子篩選，該研究發(fā)現(xiàn)NUP85的突變導(dǎo)致RD29A-LUC報(bào)告基因在sic-1中的表達(dá)受到明顯的抑制。與該正向遺傳篩選結(jié)果吻合的基因表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)，RD29A、COR15A與COR47等逆境響應(yīng)基因的表達(dá)在nup85突變體以及其他核孔蛋白突變體如nup160與hos1中受到明顯抑制。除了影響逆境響應(yīng)基因的表達(dá)外，發(fā)現(xiàn)nup85與nup160、hos1突變體對(duì)于外源ABA與高鹽處理更敏感，它們的雙突并沒有明顯增強(qiáng)單突的敏感表型，暗示核孔蛋白在響應(yīng)ABA與高鹽脅迫中可能存在功能冗余的現(xiàn)象。進(jìn)一步的蛋白質(zhì)組學(xué)研究揭示，NUP85除了與nup107-160復(fù)合體的其他成員在一個(gè)復(fù)合體外，還可能與一些調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的重要因子（如中介復(fù)合體）存在相互作用。該研究驗(yàn)證了NUP85能夠與MED18直接相互作用，從而參與調(diào)控ABA以及鹽脅迫誘導(dǎo)的逆境基因表達(dá)。綜上所述，該研究不僅揭示了NUP85和其他核孔蛋白參與調(diào)節(jié)ABA和鹽脅迫的分子機(jī)制，還揭示了核孔蛋白復(fù)合體及中介復(fù)合體在調(diào)控基因表達(dá)中的關(guān)系。