綜述:非26S蛋白酶體泛素化介導的內膜運輸途徑調控ABA信號

2020-11-29 科學網
綜述:非26S蛋白酶體泛素化介導的內膜運輸途徑調控ABA信號

圖:內膜運輸途徑參與調控ABA信號

非26S蛋白酶體泛素化介導的內膜運輸途徑在真核生物的生命過程中起重要的調控作用。該領域在動物和酵母中已有較深入地研究,但在植物中還知之甚少。結合該實驗室本身的工作和領域中的最新重要研究進展,作者對非26S蛋白酶體泛素化介導的內膜運輸途徑調控ABA信號進行了深入分析,並提出了這一研究領域仍需解決的問題及對該領域未來研究的展望。ABA是一種非常重要的植物激素,它參與調控植物種子成熟、種子萌發、開花及植物對各種生物和非生物脅迫的響應等許多方面。近些年來隨著研究的深入,研究者發現ABA信號不僅在轉錄水平而且在翻譯水平上受到非常精細的調控。目前關於26S蛋白酶體如何影響ABA信號已研究的非常清楚。該綜述進一步總結和探討了非26S蛋白酶體途徑包括內吞運輸途徑和自噬途徑如何調控ABA信號途徑關鍵組分發揮功能。本文的討論的重點有:(1)內吞運輸途徑在ABA信號的識別、轉導和發揮功能等方面發揮重要作用;(2)自噬途徑參與降解ABA信號途徑中的膜蛋白和可溶性蛋白組分;(3)E3泛素連接酶如何參與調控ABA信號的內吞運輸途徑和自噬途徑。

相關綜述和觀點於2017年9月15日在線發表在Trends in Plant Science雜誌 (DOI:10.1016/j.tplants.2017.08.009)。謝旗研究組的研究成員於菲菲為該論文第一作者。本項工作得到了國家重點研發計劃資助。(來源:科學網)

相關焦點

  • 中科院遺傳發育所謝旗研究組揭示ABA信號調控新機制
    Rodriguez實驗室前期的研究工作分別發現,參與內膜運輸途徑的ESCRTs(Endosome Sorting Complex Required for Transports)複合體組分VPS23A和FYVE1/FREE1,通過識別ABA受體PYL4,能夠介導ABA受體進入內膜運輸途徑,從而進入液泡中進行降解,最終影響ABA受體的定位和蛋白穩定性(Belda-Palazon et al., 2016
  • ABA等植物激素調控與蛋白翻譯後修飾研究
    植物激素調控的研究也可以從這幾個角度展開:ABA在植物中發揮功能需要依賴於ABA的感知和信號轉導。目前公認的ABA信號轉導途徑包括ABA受體蛋白PYL/PCAR,2C型蛋白磷酸酶(PP2C)和庶糖非酵解型蛋白激酶亞家族2(SnRK2)三個核心組分。
  • Science背靠背|泛素蛋白酶體途徑介導microRNA降解
    Science發表研究 A ubiquitin ligase mediates target-directed microRNA decay independently of tailing and trimming 和The ZSWIM8 ubiquitin ligase mediates target-directed microRNA degradation,這兩項研究同時揭示了ZSWIM8通過泛素
  • 【學會動態】第三屆泛素-蛋白酶體與細胞穩態調控研...
    【學會動態】第三屆泛素-蛋白酶體與細胞穩態調控研...-蛋白酶體與細胞穩態調控研討會在南方科技大學召開》點擊上方「藍字」帶你去看小星星7月21日至23日,中國細胞生物學學會和南方科技大學共同在深圳舉辦了「第三屆泛素-蛋白酶體與細胞穩態調控研討會」,旨在探討蛋白質泛素化修飾領域的前沿科學問題和最新進展。
  • 中山大學研究揭示不同蛋白質降解途徑互作調控ABA信號的新機理
    Plant Cell | 中山大學肖仕課題組揭示不同蛋白質降解途徑互作調控ABA信號的新機理蛋白質的合成與降解平衡是真核生物細胞維持正常生命活動的關鍵。植物細胞內,蛋白質的降解主要通過泛素-26S蛋白酶體(ubiquitin-proteasome system)、液泡分選 (endosomal sorting) 和自噬 (autophagy) 等途徑來進行。目前,植物細胞三種蛋白質降解途徑各自的生理功能和作用機理已較為清晰,而對於不同蛋白質降解途徑之間的交互作用機制所知甚少。
  • 我院肖仕課題組揭示蛋白質降解途徑對話調控ABA信號的新機理
    植物細胞內,蛋白質的降解主要通過泛素-26S蛋白酶體(ubiquitin-proteasome system)、液泡分選(endosomal sorting)和自噬(autophagy)等途徑來進行。目前,植物細胞三種蛋白質降解途徑各自的生理功能和作用機理已較為清晰,而對於不同蛋白質降解途徑之間的交互對話機制所知甚少。
  • 泛素化及去泛素化在病毒感染中的作用
    在通常情況下,K48形式連接的多聚泛素化鏈能促使靶蛋白通過26S蛋白酶體進行水解,K63形式連接的多聚泛素化鏈往往參與內吞運輸、DNA修復、細胞信號的轉導,兩種修飾方式在免疫通路中起著關鍵的調控作用。泛素化修飾示意圖。蛋白質泛素化涉及到一系列的酶催化反應。在這個多步驟的過程中,泛素首先被Ub活化酶(E1)激活。
  • 泛素化專刊:通路調控、病理過程、藥物研發和實驗手段
    而本期課程則將繼續聚焦泛素化,並針對泛素化的信號通路調控作用、所介導的病理過程、藥物研發和研究實驗手段進行了詳細講解。很多信號通路,如AKT-mTOR通路、Hippo-YAP通路和NF-κB通路,都會採用泛素化降解的方式關閉信號傳導,因此泛素化過程對於信號通路的調控非常重要。
  • 泛素蛋白酶體相關研究
    泛素-蛋白酶體系統降解蛋白的途徑包括兩個主要階段。第二階段為蛋白酶體對底物的降解:⑤底物泛素鏈與蛋白酶體19S的泛素受體相互作用,蛋白底物去摺疊,並通過蛋白酶體受體端裂隙進入20S核心顆料內部,被逐步降解;⑥在泛素C-端水解酶、脫泛素酶和寡肽酶的作用下,釋放出泛素分子(可再次參與循環)。
  • 研究發現蛋白質翻譯後修飾通過泛素化降解途徑調節脂肪酸合成的新...
    該研究發現腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)通過磷酸化增加內質網錨定蛋白Insig的活性,進而抑制肝臟脂質合成的功能,揭示了蛋白質翻譯後修飾通過泛素化降解途徑調節脂肪酸合成的新機制。泛素化水平和蛋白酶體降解途徑,增加其蛋白穩定性;進而抑制SREBP-1的剪切活化,降低脂質合成基因表達和肝細胞脂質積累。
  • 蛋白酶體可發生壓力和泛素化依賴的相分離
    蛋白酶體可發生壓力和泛素化依賴的相分離 作者:小柯機器人 發布時間:2020/2/12 13:11:47 日本東京大學醫科學研究所Yasushi Saeki 和Keiji Tanaka合作發現蛋白酶體可發生壓力和泛素化依賴的相分離
  • :水稻泛素連接酶調控乾旱脅迫信號轉導研究獲進展
    乾旱脅迫嚴重影響農作物的產量和質量,在當前人口日益增長和糧食缺乏的情況下,對其調控機制進行研究顯得極為迫切和重要。泛素介導的蛋白酶體途徑是植物體內蛋白質修飾最重要的調控機制之一,其功能涉及植物細胞周期和光周期調控、激素信號轉導、新陳代謝調控和DNA修復等多個過程。
  • 《Nature》泛素化水平升高,推動蛋白酶體相分離形成
    《Nature》泛素化水平升高,推動蛋白酶體相分離形成
  • Cell重磅:朱健康院士綜述植物非生物脅迫信號轉導
    作為固定的生物,植物必須適應土壤鹽鹼害、乾旱以及極端溫度等非生物脅迫。植物主要脅迫信號途徑與酵母SNF1激酶和哺乳動物AMPK激酶有關,顯示這些途徑可能由能量感知途徑進化而來。脅迫信號通過調控離子和水的運輸,代謝和轉錄重組過程中的關鍵蛋白以維持脅迫條件下離子和水的動態平衡,保持細胞的穩定。
  • 光信號途徑和赤黴素信號途徑互作新方式,COP1降解DELLA蛋白
    DELLA蛋白N端包含保守的DELLA結構域,是赤黴素(GA)信號通路主要的負調控因子。GA激活的受體蛋白GID1識別DELLA蛋白,招募泛素E3連接酶複合體SCFSLY1/GID2,介導DELLA蛋白降解。
  • 研究發現泛素修飾調控植物類黃酮合成的分子機制
    科學家對植物中的類黃酮合成途徑在轉錄水平上的調控研究較為深入,但轉錄後、翻譯及翻譯後的修飾機制相關研究較少。在真核細胞中,目標蛋白的周轉主要由泛素/26S蛋白酶體系統途徑完成,這也是植物蛋白質翻譯後修飾的主要調控機制。已有研究表明,E3泛素連接酶是調節蛋白質泛素化和降解的關鍵因子,種類最多、結構最為複雜,但由於對E3泛素連接酶組分的鑑定仍較為困難,因此對它在類黃酮合成中的作用仍不清楚。
  • 遺傳發育所發現泛素蛋白酶體系統調控免疫受體的穩定性
    植物細胞內抗病受體蛋白(NLR)介導對病原菌的專化性抗性並通常伴有侵染部位的細胞死亡,調控這類免疫受體的穩定性對植物抗病意義重大。在擬南芥中的研究表明,結構類似的免疫受體蛋白直接受泛素蛋白酶體系統(UPS)調控,而在作物中尤其是麥類作物中沒有NLR受體直接受UPS蛋白降解途徑調控的報導。
  • Nature:「泛素-蛋白酶體」中基質降解的調控機制
    在「泛素-蛋白酶體」系統(該系統通過降解受損的或多餘的蛋白而在真核細胞中扮演一個重要角色)中,註定要被破壞的基質被「泛素鏈」共價修飾,隨後又被蛋白酶體降解。現在,一個新的調控機制已在人體細胞中被識別出來,蛋白酶體活性通過這個機制來被「泛素鏈」的長度調控。「去泛素化」酶Usp14可以通過修剪「泛素鏈」來抑制與泛素結合在一起的基質的降解。
  • 沈前華研究組發現泛素蛋白酶體系統調控免疫受體的穩定性
    植物細胞內抗病受體蛋白(NLR)介導對病原菌的專化性抗性並通常伴有侵染部位的細胞死亡,調控這類免疫受體的穩定性對植物抗病意義重大。在擬南芥中的研究表明,結構類似的免疫受體蛋白直接受泛素蛋白酶體系統(UPS)調控,而在作物中尤其是麥類作物中沒有NLR受體直接受UPS蛋白降解途徑調控的報導。
  • 植物所金京波研究組揭示SUMO化修飾調控植物遠紅光信號的新機制
    遠紅光誘導26S蛋白酶體介導的FHY1蛋白降解,從而減弱遠紅光信號,但其分子機理尚不清楚。 中國科學院植物研究所金京波研究組發現SUMO化修飾調控FHY1蛋白穩定性及其介導的遠紅光信號。