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AtARRE和AtTRE1泛素化修饰调控植物非生物胁迫应答的分子机制分析
结题报告
批准号:
31870240
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
杨毅
依托单位:
学科分类:
C0205.植物与环境互作
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
马燕林、王韬、熊杰、丁永强、刘盈盈、李高明、刘春宏、张倩
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中文摘要
植物的发育进程受到可逆的蛋白质泛素化修饰,从而保持植物体内蛋白水平的平衡。研究这种修饰过程对揭示植物胁迫响应的调控规律具有重要意义。本实验室发现的E3泛素连接酶AtARRE通过泛素化修饰植物ABA信号途径中关键因子ABI5来影响植物的逆境应答,而另外一个E3泛素连接酶AtTRE1通过泛素化修饰与植物热胁迫响应的关键因子DREB2A来调控植物对高温的应答,却不受ABA水平变化的影响。本项目拟通过对AtARRE泛素化修饰ABI5的研究,明确泛素化修饰在ABA信号传递过程中的重要作用;通过对AtTRE1泛素化降解DREB2A,从而调控DRE2A内稳态的研究,揭示泛素化修饰在热胁迫应答过程中的调控作用。对E3泛素连接酶泛素化修饰植物体内重要抗逆途径的核心信号因子调控机制的研究,有助于揭示植物平衡“逆境应答”和“生长发育”这两大生物学过程的分子机理。
英文摘要
The developmental processes of plants are modified by ubiquitination that is important to keep the homeostasis of the protein level in the plants. This study is significance to unravel the regulatory mechanism of the stress response in plants. Our laboratory found that an E3 ligase AtARRE could ubiquitylate ABI5, the key factor in ABA signaling, to influence the stress response of plants. Another E3 ligase AtTRE1 could ubiquitylate DREB2A, the key transcriptional factor related to thermo-resistance in plants, to regulate the temperature response of plants. This process is independent of ABA. In this project, we want to characterize the ubiquitylation of ABI5 by AtARRE and to definite the importance of Ub-modification in ABA signaling pathway; we want to study the degradation of DREB2A by AtTRE1 and to reveal the regulation of Ub-modification in temperature response of plants. The study of Ub-modification of the key signaling factors in stress response is helpful to understand the balance between the stress response and the development of plants.
许多至关重要的生命过程不仅由蛋白质的丰度控制,还会在生命发育进程的各个阶段受到各种修饰的调控。可逆的翻译后修饰是生物大分子行使其功能的关键调控要素,例如蛋白质的泛素化修饰。在本项目中,我们对两种未知E3泛素连接酶AtARRE和AtTRE1/2对目标蛋白质的泛素化修饰过程及其对植物逆境应答的影响进行深入解析。研究发现AtARRE与ABI5在细胞核中互作,AtARRE过量表达使植物对ABA的敏感性下降,AtARRE突变则导致植物的抗旱能力提高。同时,ABA信号通路中一些关键基因如RD29A、RD29B和RD22以及ABI5的表达量水平也随着AtARRE表达量的变化而发生相反改变。因此,AtARRE在ABA信号通路中通过调控ABI5的表达从而负调控ABA信号。研究证明AtTRE1/2 均与DREB2C存在互作,因此将AtTRE1/2重新命名为DEL1/2 (DREB2C-Degrading E3 Ligase 1/2)。DEL1/2突变体导致植物在种子萌发和根生长阶段对ABA的敏感性提高,而当DEL1或DEL2过表达到DREB2C过表达株系中则明显降低植物对ABA的敏感性。遗传学分析表明DEL1和DEL2在DREB2C降解过程中存在功能冗余DEL1/2且在ABA信号途径中位于DREB2C的上游。DREB2C能够直接结合到DEL1和DEL2启动子上游的DRE元件从而启动DEL1/2的表达,导致ABA信号的关闭。因此,DREB2C和DEL1/DEL2之间的反馈调控模式对平衡植物早期生长和ABA应答具有重要意义。在本项目的支持下,发表标注SCI论文7篇,培养4名博士研究生,4名硕士研究生。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
GFICLEE: ultrafast tree-based phylogenetic profile method inferring gene function at the genomic-wide level.
GFICLEE:基于树的超快系统发育图谱方法在全基因组水平推断基因功能
DOI:10.1186/s12864-021-08070-7
发表时间:2021-10-29
期刊:BMC genomics
影响因子:4.4
作者:Fang Y;Li M;Li X;Yang Y
通讯作者:Yang Y
E3 ubiquitin ligase ATL61 acts as a positive regulator in abscisic acid mediated drought response in Arabidopsis
E3泛素连接酶ATL61在拟南芥脱落酸介导的干旱反应中发挥正调节作用
DOI:10.1016/j.bbrc.2020.05.067
发表时间:2020
期刊:BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子:3.1
作者:Yang Ruirui;Wang Tao;Shi Wensen;Li Siyu;Liu Zhibin;Wang Jianmei;Yang Yi
通讯作者:Yang Yi
Monomerization of abscisic acid receptors through CARKs-mediated phosphorylation
通过 CARKs 介导的磷酸化实现脱落酸受体的单体化
DOI:10.1111/nph.18149
发表时间:2022-04-27
期刊:NEW PHYTOLOGIST
影响因子:9.4
作者:Li, Xiaoyi;Xie, Yiting;Yang, Yi
通讯作者:Yang, Yi
Close arrangement ofCARK3andPMEILaffectsABA-mediated pollen sterility inArabidopsis thaliana
CARK3和PMEIL的紧密排列影响ABA介导的拟南芥花粉不育
DOI:10.1111/pce.13871
发表时间:2020-09-09
期刊:PLANT CELL AND ENVIRONMENT
影响因子:7.3
作者:Wang, Hsi-Hua;Qiu, Yao;Yang, Yi
通讯作者:Yang, Yi
Biosynthesis of the starch is improved by the supplement of nickel (Ni2+) in duckweed (Landoltia punctata)
通过在浮萍 (Landoltia punctata) 中补充镍 (Ni2) 可以改善淀粉的生物合成
DOI:10.1007/s10265-020-01204-0
发表时间:2020-05-27
期刊:JOURNAL OF PLANT RESEARCH
影响因子:2.8
作者:Shao, Jin;Liu, Zhibin;Yang, Yi
通讯作者:Yang, Yi
CARK3磷酸化转录因子IUNR调控植物铁内稳态平衡的分子机制分析
  • 批准号:
    32370273
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
颈椎钩椎关节融合机制及应用探索研究
  • 批准号:
    82002371
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
CARK磷酸化ABA受体PYL/PYR/RCAR的调控网络
  • 批准号:
    31671455
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
耐热基因BnTR1提高油菜脂肪酸不饱和度的作用机理分析
  • 批准号:
    31171586
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
耐热基因TT1的功能及表达调控分析
  • 批准号:
    30971557
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
谷氨酰转移核糖核酸合成酶(AtGuRS)及其相互作用蛋白质在脱落酸信号传导途径中的功能研究
  • 批准号:
    30671165
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
Fibrillin在拟南芥植物细胞内的功能以及在甘蓝型油菜中的表达研究
  • 批准号:
    30470927
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    杨毅
  • 依托单位:
国内基金
海外基金