生命学院宋任涛教授实验室在储藏蛋白转录调控机制上取得重要进展

生命学院宋任涛教授实验室在玉米籽粒储藏蛋白的转录调控机制上取得了重要进展,研究结果近日在国际权威期刊PLOS Genetics(五年平均影响因子8.56)上发表。

醇溶蛋白是玉米最主要的籽粒储藏蛋白,占玉米籽粒总蛋白的50%左右。醇溶蛋白基因的高效表达依赖转录因子的精确调控。然而之前的研究只发现了少数几个调控醇溶蛋白基因的转录因子,无法全面解释醇溶蛋白的整体表达。宋任涛教授实验室经过多年探索,发现了一个新的醇溶蛋白基因转录因子ZmMADS47。该转录因子最初被鉴定为另一个醇溶蛋白基因转录因子Opaque2的互作蛋白。转基因研究证实ZmMADS47特异调控α类醇溶蛋白和50-kDγ类醇溶蛋白基因表达。ZmMADS47能直接结合在α类醇溶蛋白和50-kDγ类醇溶蛋白基因启动子上,但ZmMADS47单独并无法行使转录活性。只有与同样结合在上述基因启动子上的Opaque2发生蛋白互作后,ZmMADS47才能通过构象改变释放原先被抑制的转录活性,并行使对醇溶蛋白基因的转录调控。这是首次在MADS类和bZIP类转录因子间发现这种独特的互作激活机制。此外,MADS47是一个进化上很古老的转录因子,可能在进化过程中被更为年轻的醇溶蛋白基因“俘获”,并建立了这种新的转录调控关系。上述研究显著推进了对醇溶蛋白基因转录调控机制的认识,研究结果发表在2016年4月的《PLOS Genetics》上 (http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005991)。

该研究工作的第一作者为博士研究生乔祯逸同学,他也是该实验室去年发表的Plant Cell研究工作的并列第一作者。研究得到了国家自然科学基金(31425019,31271733)以及科技部973计划(2014CB138204)的资助。


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