一氧化氮通过抑制细胞分裂素信号通路调控拟南芥适应性生长的分子机理
结题报告
批准号:
91217302
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
280.0 万元
负责人:
左建儒
学科分类:
C0206.植物激素与生长调节物质
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭居俐、杨晓璐、白鲛腾、胡济梁、詹妮
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中文摘要
生物胁迫和非生物胁迫等环境不利因素通常诱导一氧化氮(nitric oxide, NO)等信号分子产生,导致激活防御反应或胁迫反应,同时介导生长发育抑制,这是植物适应性生长的重要机制之一。NO的主要生化功能之一是通过S-亚硝基化修饰调控相关靶蛋白的生物学活性。S-亚硝基化是一种基于氧化还原、可逆的蛋白质翻译后性修饰机制,通过NO取代半胱氨酸残基的巯基基团的氢离子而形成共价键相连亚硝基硫醇(S-NO)而实现。NO调控防御反应与胁迫反应的机制有较系统的研究,但对其调控植物生长发育的机制知之甚少。我们前期的研究发现NO负调控细胞分裂素反应,并与NO诱导的细胞分裂素信号通路中主要组分的S-亚硝基化修饰直接相关。在本研究中,我们拟通过多种途径探索S-亚硝基化修饰调控拟南芥细胞分裂素信号通路主要组分生物学活性的生化机制和分子机制,揭示NO信号通路和细胞分裂素信号通路互作调控植物适应性生长的分子机理。
英文摘要
Adverse growth conditions usually induce the production of nitric oxide (NO), a critical signaling molecule that activates the stress and defense responses, and causes the growth delay or arrest. This represents an important adaptation growth mechanism in plants. The NO-regulated stress responses have been well documented. However, little is known about the mechanism of NO-regulated growth and development. In our previous studies, we found that NO negatively regulates cytokinin signaling, possibly by S-nitrosylation of key components in the cytokinin signaling pathway. In this applications, we propose to investigate the molecular mechanism and the physiological significance of the NO-repressed cytokinin signaling through S-nitrosylation, aimed at the understanding the mechanism by which NO signaling and cytokinin signaling coordinate plant growth and development.
我们发现一氧化氮通过S-亚硝基化修饰细胞分裂素信号通路的重要组分磷酸转移蛋白AHP1,抑制AHP1及其下游组分ARR1的磷酸化,从而负调控细胞分裂素信号转导以及植物对细胞分裂素的响应,为解析细胞分裂素信号通路感受氧化还原信号进而调控植物生长发育的机制提供了新线索。我们发现水稻亲环素蛋白(cyclophilin) LATERAL ROOTLESS2 (LRT2)具有肽酰脯氨酰顺-反异构酶的活性,通过催化水稻OsIAA11蛋白肽酰脯氨酰的顺-反异构化而调控OsIAA11蛋白与受体OsTIR1的互作,从而直接调控转录抑制子OsIAA11的降解。该项研究揭示了生长素信号转导一种新的调控机制。此外,我们系统探索了细胞分裂素通过调控ABI5转录因子的稳定性而调控种子萌发与早期发育的分子机制。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
The Arabidopsis Eukaryotic Translation Initiation Factor eIF5A-2 Regulates Root Protoxylem Development by Modulating Cytokinin Signaling
拟南芥真核翻译起始因子 eIF5A-2 通过调节细胞分裂素信号调节根原木质部发育
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Plant Cell
影响因子:11.6
作者:Zhao, Wenming;Feng, Jian;Feng, Haizhong;Zuo, Jianru
通讯作者:Zuo, Jianru
Cytokinin antagonizes abscisic acid-mediated inhibition of cotyledon greening by promoting the degradation of ABI5 protein in Arabidopsis
细胞分裂素通过促进拟南芥中 ABI5 蛋白的降解来拮抗脱落酸介导的子叶绿化抑制
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Plant Physiology
影响因子:7.4
作者:Ren;Bo;Zuo;Jianru
通讯作者:Jianru
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Annu Rev Genet
影响因子:--
作者:Zuo;Jianru;Li;Jiayang;
通讯作者:
Cytokinin Antagonizes Abscisic Acid-Mediated Inhibition of Cotyledon Greening by Promoting the Degradation of ABSCISIC ACID INSENSITIVE5 Protein in Arabidopsis
细胞分裂素通过促进拟南芥中脱落酸不敏感5蛋白的降解来拮抗脱落酸介导的子叶绿化抑制
DOI:10.1104/pp.113.234740
发表时间:2014-03-01
期刊:PLANT PHYSIOLOGY
影响因子:7.4
作者:Guan, Chunmei;Wang, Xingchun;Zuo, Jianru
通讯作者:Zuo, Jianru
S-nitrosylation of phosphotransfer proteins represses cytokinin signaling
磷酸转移蛋白的 S-亚硝基化抑制细胞分裂素信号传导
DOI:10.1038/ncomms2541
发表时间:2013-02-01
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Feng, Jian;Wang, Chun;Zuo, Jianru
通讯作者:Zuo, Jianru
水稻Ghd7-EAR-ARE1遗传途径协同调控氮素营养和产量的分子机制
蛋白质转亚硝基化调控植物胁迫反应的分子机理
蛋白质S-亚硝基化调控拟南芥氧化胁迫和细胞凋亡的分子机理
细胞分裂素调控拟南芥根维管束发育的分子机理
拟南芥转录因子OILY1对脂肪酸代谢调控的分子机理研究
植物细胞凋亡和细胞程序化死亡的分子机理
拟南芥细胞分裂素的信号传导途径
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