生物通报道  近日来自山东农业大学、美国加州Salk生物研究所、日本横滨的理化学研究所植物科学中心（Riken Plant Science Center）、美国威斯康星大学麦迪逊分校等研究结构的科学家们在对植物类固醇激素油菜素内酯（Brassinosteroids，BRs）信号转导调控研究中取得突破性进展，相关研究论文发布在国际顶级期刊《科学》（Science）旗下的《科学信号》(Science Signaling)杂志上。

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山东农业大学的特聘教授吴光博士以及Salk生物研究所著名女科学家Joanne Chory为这篇论文的共同通讯作者。吴光教授早年毕业于南京农业大学，长期从事植物光形态建成和植物激素转导等方面的分子生物学研究，在突变体基因分离、遗传分析、功能鉴定等方面取得了优异成绩和突破性进展，先后在《Plant Cell》、《Plant Physiology》等学术刊物发表论文数十篇，2002年至2006年在美国加州Salk生物研究所从事博士后研究。于2006年5月被山东农业大学聘为首批“特聘教授”。

油菜素内酯是一种与植物细胞的生长、分裂、分化和生殖发育有关的天然植物激素，这种植物类固醇激素能将光等环境因素与植物生长和发育耦合起来。目前，在各种作物中已经发现60多种油菜素内酯化合物，其中BL是其中活性最高的， 其广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中。它能充分激发植物内在潜能，促进作物生长和增加作物产量，提高作物的抗病、抗盐和抗冻能力，使作物的抗逆性增强，减轻除草剂对作物的药害。近年来人们对其作用及信号转导通路进行了大量研究，获得了许多有意义的成果，重要的一点就是发现BRI1是BR的细胞膜受体，但是目前科学家们对于BRI1与BR相互作用介导的信号传导及其调控机制仍知之甚少。

在这篇文章中，研究人员发现蛋白质磷酸酶2A (PP2A)可对BRI1起重要的脱磷酸化作用，并证实在拟南芥中进入rcn1（PP2A亚基的一个突变体）可引起BRI1丰度增高，促进BR信号转导。拟南芥bri1 突变体是一种对外施油菜素内酯（BR）不敏感的突变体，常表现为明显矮化及早熟表型。在这篇文章中，研究人员筛选获得了bri1的恢复突变体sbi1，并证实突变体sbi1中BR选择性激活并导致BRI1在膜区室积聚。此外，研究人员还证实BRs可诱导生成SBI1 mRNA ，SBI1编码生成LCMT，促使PP2A甲基化，甲基化的PP2A进一步与活化的BRI1结合，促使BRI1的脱磷酸化和降解，从而实现了对BR信号的负调控。

新研究结果揭示了油菜素内酯信号转导的正负调控机制，从而为科学家们进一步了解BRs信号转导及细胞生长调控提供了重要信息。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Methylation of a Phosphatase Specifies Dephosphorylation and Degradation of Activated Brassinosteroid Receptors

Internalization of cell surface receptors, followed by either recycling back to the plasma membrane or degradation, is crucial for receptor homeostasis and signaling. The plant brassinosteroid (BR) receptor, BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1 (BRI1), undergoes constitutive cycling between the plasma membrane and the internal membranes. We show that protein phosphatase 2A (PP2A) dephosphorylated BRI1 and that Arabidopsis thaliana rcn1, a mutant for a PP2A subunit, caused an increase in BRI1 abundance and BR signaling. We report the identification, in A. thaliana, of a suppressor of bri1, sbi1, which caused selective accumulation of BR-activated BRI1, but not the BR co-receptor BAK1 (BRI1-ASSOCIATED KINASE 1), in the membranous compartment. SBI1 mRNA was induced by BRs, and SBI1 encodes a leucine carboxylmethyltransferase (LCMT) that methylated PP2A and controlled its membrane-associated subcellular localization. We propose that BRs increase production of SBI1, which methylates PP2A, thus facilitating its association with activated BRI1. This leads to receptor dephosphorylation and degradation, and thus to the termination of BR signaling.

作者简介：

吴 光

博士，教授，博士生导师。1985年7月毕业于南京农业大学农学系，获学士学位，1991年7月毕业与北京大学生命科学学院，获硕士学位。1993年赴美留学，2002年毕业于美国俄亥俄州立大学获博士学位，2002年至2006年在美国加州Salk生物研究所从事博士后研究。长期从事植物光形态建成和植物激素信号转导等方面的分子生物学研究，在突变体基因分离、遗传分析、功能鉴定等方面取得了优异成绩和突破性进展，先后在《Plant Cell》、《Plant Physiology》等学术刊物发表论文10余篇，2006年5月被山东农业大学聘为首批“特聘教授”。

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