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Mol. Cell | 中科院遗传发育所左建儒课题组揭示植物胁迫反应中NO调控蛋白质甲基化修饰的分子机制

植物研究进展 2019-03-19 14:14:54

近日,中科院遗传与发育生物学研究所左建儒研究员课题组在植物胁迫反应中一氧化氮(NO)调控蛋白质甲基化修饰研究方面取得新进展。研究结果在线发表于2017年7月27日的《Molecular Cell》杂志。

甲基化修饰与一氧化氮(nitric oxide,NO)依赖的S-亚硝基化修饰是高度保守的蛋白质翻译后修饰,此两种修饰参与调控多种生物学过程。在高等真核生物中,PRMT5催化精氨酸(Arg)双对称性甲基化修饰,包括剪接体的关键组分。拟南芥prmt5突变体表现出严重的发育缺陷和受损的胁迫响应。然而,关于调节PRMT5活性的分子机制不甚清楚。该研究揭示了在响应胁迫时,NO通过对PRMT5第125位半胱氨酸残基(Cys-125)的S-亚硝基化修饰而正调控PRMT5的活性。prmt5-1植株携带Cys-125上非亚硝基化突变的PRMT5C125S转基因,该植株完全回复了发育缺陷表型,而不是胁迫过敏表型和响应NO反应。此外,在PRMT5C125S/prmt5-1植株中,盐诱导的精氨酸双对称性甲基化修饰被消除,这与来自胁迫相关基因pre-mRNA的异常剪接相关。这些研究结果揭示了植物通过PRMT5的S-亚硝基化修饰将胁迫诱导的NO信号转导至蛋白质甲基化机器,从而来响应环境变化。

Figure 1. Nitric Oxide Positively Regulates Arg Symmetric Dimethylation and Salt Tolerance by S-Nitrosylation of PRMT5

Figure 2. A Model of Protein S-nitrosylation and Methylation Pathway during Stress Responses in Plants.

左建儒 研究员

左建儒

研究员,博士生导师,课题组长。

       1984年7月毕业于西南师范大学生物系,获学士学位。1988年7月获中科院遗传所硕士学位。1994年12月获美国迈阿密大学博士学位,1995年进入美国洛克菲勒大学进行博士后研究。2000年入选中国科学院“百人计划”,并在结题验收中获得优秀。2001年国家杰出青年科学基金获得者。植物基因组学国家重点实验室主任。Molecular Plant, Physiologia Plantarum, Plant Signaling & Behavior, Biology of Cell,《科学通报》,《生物化学与生物物理进展》等刊物编委 。

       主要研究方向:

        1.细胞分裂素的信号转导

        2.植物细胞的程序性死亡

        3.植物功能基因组学


实验室主页http://zuolab.genetics.ac.cn/


(以上内容摘自中科院遗传与发育所