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我院在蛋白质SUMO化介导表观遗传调控领域取得重要进展

华南师范大学生命科学学院/学院新闻 2017-03-08 15:41:28 来源:华南师范大学生命科学学院 点击: 收藏本文

近日,我院阳成伟教授实验室在植物学著名杂志《Plant Physiology》上发表了题为“A SUMO Ligase AtMMS21 Regulates the Stability of the Chromatin Remodeler BRAHMA in Root Development”的研究论文(DOI: 10.1104/pp.17.000145-年影响因子:8.03)。论文揭示了拟南芥SUMO连接酶AtMMS21对染色质重塑复合物亚基BRAHMA蛋白稳定性的调控机制。该论文以华南师范大学为第一单位,与中国科学院遗传与发育生物学研究所、华南植物园和台湾大学合作完成。该实验室硕士生张娟娟、副教授赖建彬、硕士生王飞格和华南植物园的杨松光副研究员为论文的共同第一作者。该研究受到国家自然科学基金及广东省珠江学者等项目的支持。

由于表观遗传调控对植物的生长发育和胁迫应答至关重要,因此其精确调节机制是植物分子生物学研究的重要问题。BRAHMA是染色质重塑复合物SWI/SNF复合物的关键亚基,参与植物的多个生理过程中基因的表达调控,但是该蛋白本身的调节机制未明。阳成伟教授长期从事植物蛋白质SUMO化修饰机制和功能研究,其前期工作发现拟南芥SUMO连接酶AtMMS21基因的缺失导致植物主根发育缺陷,但分子机制尚不清楚。本次发表在《Plant Physiology》的论文发现了AtMMS21通过调控BRAHMA蛋白的稳定性影响植物主根发育的机制。该研究经过筛选发现AtMMS21通过与BRAHMA相互作用,促进其SUMO化修饰。在AtMMS21的突变体中,BRAHMA蛋白的稳定性降低。过量表达BRAHMA可以部分恢复AtMMS21突变体的根发育缺陷表型。该研究表明AtMMS21通过SUMO化修饰提高BRAHMA蛋白的稳定性而维持主根的正常发育。

该论文揭示了蛋白质翻译后修饰参与植物染色质重塑以调控根系发育的机理,对植物分子生物学的理论研究和农作物的分子育种都具有重要意义。由于染色质重塑因子在动植物中具有保守性,而该研究阐明的机理在其他物种中尚未被报道,因此该发现也可能为该领域表观遗传研究提供新的思路。

 

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          AtMMS21BRAHMA互作调控根发育模型

 

 撰稿人:张盛春

 审稿人:申聪香 阳成伟


标签:#介导 #表观 #重要进展