近日，华南师范大学生命科学学院高彩吉团队在Plant Communications 发表题为The ESCRT Component FYVE4 Modulates Salt Stress Response by Strengthening the SOS1-SOS2 Interaction in Arabidopsis的研究论文。该研究揭示了植物特有的FYVE结构域蛋白FYVE4通过增强SOS1-SOS2互作正调控植物耐盐性的分子机制，为理解植物应对盐胁迫的信号调控网络提供了新视角。

ESCRT（Endosomal Sorting Complex Required for Transport) 蛋白复合物作为囊泡运输的关键调控因子，参与识别和分选泛素化标记的货物蛋白并调控多泡体内腔小泡的形成，在植物生长发育和响应逆境应答过程中发挥必不可少的作用（Gao et al., 2017）。高彩吉教授课题组一直致力于探究植物细胞囊泡运输途径（ESCRT和细胞自噬）在植物环境应答过程中的作用机制研究，先后揭示了FREE1、FYVE4、BLISTER和SNXs等囊泡运输调控因子参与植物环境胁迫应答的分子调控机制（Li et al., 2019, 2022; Xiao et al., 2020, Liu et al., 2021; Liao et al., 2025）。盐胁迫会导致植物体内出现离子毒害、渗透胁迫等，严重影响植物的生长发育，已经成为制约我国农业生产的重要因素。为适应盐胁迫刺激，植物进化出了重要的Salt Overly Sensitive（SOS）核心调控机制来缓解遭受的Na+毒害以确保自身最适生长。当外界盐浓度偏高时，钙结合蛋白SOS3与蛋白激酶SOS2结合将其激活，激活的SOS2进一步磷酸化质膜上的钠/氢离子逆向转运体SOS1，增强其活性，将钠离子排出细胞，赋予植物耐盐性。探究ESCRT蛋白与植物环境胁迫的关联对于深刻理解植物抗逆的调控机制和功能至关重要，但是尚不清楚FYVE4蛋白是否参与植物盐胁迫应答。

研究团队先前研究鉴定到一个植物特有的囊泡运输调控蛋白FYVE4，并解析了FYVE4与ESCRT复合物组分SNF7互作共同调控植物多泡体腔内小泡形成的分子机制。本研究发现FYVE4通过与SOS2激酶互作参与调控SOS1磷酸化，正向调控拟南芥盐胁迫反应。前期实验发现fyve4-1突变体对盐胁迫超敏感，FYVE4功能缺失明显抑制了盐响应信号通路中相关基因的表达。进一步探究发现fyve4-1突变体内积累了较多的Na+，并且Na+流速低于WT。体内磷酸化实验表明，在fyve4-1突变体内，SOS1的磷酸化水平低于WT，但是SOS2的磷酸化水平并没有受到影响。深入探究发现，FYVE4功能缺失抑制了SOS1和SOS2的结合，而过表达FYVE4促进了体内SOS1和SOS2的相互作用（图1）。综上所述，本研究揭示植物特有囊泡运输调节因子FYVE4参与调控植物响应盐胁迫的全新功能，为后续深入探究FYVE4调控盐胁迫的详细分子机理以及丰富植物盐胁迫调控网络奠定了基础。

        图1 FYVE4 在 SOS 通路介导的耐盐性中的作用的工作模型

我院高彩吉课题组博士后刘传良、硕士研究生林心怡、已毕业硕士研究生徐敏和在读博士研究生郑召为论文共同第一作者，华南师范大学黎洪波副研究员和沈文锦副教授为共同通讯作者。华南师范大学生命科学学院高彩吉教授、彭长连研究员；中国农业大学郭岩教授、刘国永博士；佛山大学吴飞华教授、黄鑫博士也参与了本项研究。本项工作得到了中国博士后科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、国家自然科学基金、中国高等学校青年教师霍英东教育基金，以及“十四五”农业科技创新十大重点公开竞赛项目及广东省乡村振兴战略种业振兴专项资金资助。

论文链接：https://url.scnu.edu.cn/record/view/index.html?key=7ebd7b1e6d7e8ebe832a7b62e1d16074

撰稿：黎洪波

初审：魏秋兰

复审：刘素宁

终审：李新强

• 发布时间：
• 2025-06-30 11:17:00 来源：华南师范大学生命科学学院 点击： 收藏本文

标签：# Plant #FYVE4 #胁迫 #调控