在植物自噬發(fā)生調(diào)控機(jī)理研究
發(fā)現(xiàn)自噬蛋白激酶復(fù)合體成員ATG1和ATG13蛋白在營養(yǎng)缺陷及恢復(fù)條件下,其穩(wěn)定性受26S蛋白酶體動態(tài)調(diào)控。在正常生長條件下,E3泛素連接酶SINAT1和SINAT2與自噬起始復(fù)合體中的ATG13蛋白相互作用,通過K48連接的泛素化修飾,促進(jìn)ATG13蛋白的降解,從而抑制自噬過程的發(fā)生。在營養(yǎng)缺陷條件下,SINAT6則通過競爭性結(jié)合ATG13,抑制ATG13蛋白的泛素化降解,促進(jìn)自噬發(fā)生。深入研究表明,ATG13a蛋白中K607和K609兩個關(guān)鍵的賴氨酸殘基對于其泛素化及抑制自噬發(fā)生至關(guān)重要。進(jìn)一步,研究發(fā)現(xiàn)TRAF1a和TRAF1b作為接頭分子,參與了SINAT1/SINAT2及SINAT6對ATG13蛋白的穩(wěn)定性調(diào)控。同時,該研究揭示了ATG1蛋白通過磷酸化修飾,在營養(yǎng)缺陷條件下反饋調(diào)節(jié)TRAF1接頭分子蛋白的穩(wěn)定性,進(jìn)一步維持植物自噬發(fā)生水平的穩(wěn)態(tài)(如上圖所示)。與其生理功能一致,擬南芥atg1a atg1b atg1c三突變體表現(xiàn)出提前衰老、對營養(yǎng)缺陷異常敏感、及TRAF1a蛋白穩(wěn)定性下降的表型。該論文揭示了擬南芥SINAT家族蛋白通過介導(dǎo)ATG13蛋白的泛素化修飾和穩(wěn)定性,影響植物自噬發(fā)生的分子機(jī)制,具有重要的科學(xué)意義。
中山大學(xué)
2021-04-13