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中国学者12月参与发表多篇Nature文章
【字体: 大 中 小 】 时间:2013年12月31日 来源:生物通
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进入十二月,中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表,其中主要包括独角金内酯调控水稻分蘖分子机制,不同RNA底物在蛋白复合物Exosome中的不同降解通路等,另外在年底的Nature人物盘点中,也有大陆学者上榜。
生物通报道:进入十二月,中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表,其中主要包括独角金内酯调控水稻分蘖分子机制,不同RNA底物在蛋白复合物Exosome中的不同降解通路等,另外在年底的Nature人物盘点中,也有大陆学者上榜。
首先,来自南京农业大学,中国农业科学院,华盛顿大学等处的研究人员以一种水稻矮化多分蘖突变体为研究对象,证实了D53蛋白能作为独脚金内酯信号途径的抑制子参与调控植物分蘖的生长发育。
研究人员通过精细定位和图位克隆,获得了位于水稻第11号染色体短臂末端的D53基因,该基因编码一个新的在结构上与I类Clp ATPase类似的核蛋白。后续的功能分析发现,在独脚金内酯存在的条件下D53蛋白可与两个已知的独脚金内酯信号分子D14、D3互作,形成D53–D14–SCFD3蛋白复合体,D53蛋白被泛素化,进而特异地被蛋白酶体系统降解,从而诱导下游目标基因的表达以及独脚金内酯信号的响应。
这项研究首次在遗传和生化层面上证实了D53蛋白作为独脚金内酯信号途径的抑制子参与调控植物分枝(蘖)的生长发育。
同期Nature杂志上,中科院的李家洋课题组与中科院上海药物所徐华强课题组、中国水稻所钱前课题组合作,在解析独角金内酯信号转导分子机理研究中取得了奠基性的突破。他们发现,D53基因编码一个double Clp-N motif-containing P-loop nucleoside triphosphate hydrolase, 负调控独角金内酯信号转导。分子遗传学和生化研究表明,D53可能与转录抑制因子TPR形成复合物,协同抑制独角金内酯信号通路下游靶基因的表达,从而抑制该信号通路。独角金内酯诱导D53泛素化并通过蛋白酶体途径降解,且这一过程依赖于独角金内酯受体D14和泛素连接酶D3。D53蛋白的降解导致去抑制化,从而激活独角金内酯信号转导,精确地调控侧芽的伸长。在d53突变体中,D53基因的显性突变(dominant mutation)使其突变蛋白不能被降解,组成型抑制独角金内酯信号通路,从而导致d53矮化丛生的表型。值得指出的是,李家洋等人发现的独角金内酯信号转导的“去抑制化激活”机制与生长素、赤霉素、茉莉酸等重要激素的信号转导激活机制类似,表明这是植物在进化过程中选择的一种主要调控模式。
此外来自清华大学的研究人员报道了不同RNA底物在蛋白复合物Exosome中的不同降解通路及结构调节机制。
研究人员利用清华大学生命学院冷冻电子显微学平台,通过蛋白质单颗粒分析技术,对Exosome与不同种类RNA底物结合时的二维形态及三维结构进行解析,从而揭示Exosome内部存在至少两条RNA降解途径。一条通路中,线性RNA底物通过9亚基核心进入Rrp44亚基的降解活性区域(through-core route);而另一条通路中,3’端单链RNA较短的底物(如tRNA等)则可以不通过9亚基核心直接进入Rrp44亚基活性区域被降解(direct route)。这也是生物学领域研究者首次用最直观的方式—结构解析,证明direct route的存在。
在Nature本年度人物盘点中,来自中国农业科学院的陈化兰(Hualan Chen)研究员入选十大科学人物。
这位科学家的研究组在首次确证H7N9的不到48小时内,从上海及周边安徽省(第一例H7N9病毒出现的地方)的土壤、水、家禽农场及家禽市场中收集了大约1000份样本。20份样本呈现H7N9阳性,所有均来自上海的家禽市场。当局迅速关闭了大多数病例出现城市的家禽市场,新感染率迅速下降。中国快速及透明的反应得到了广泛称赞。
(生物通:万纹)
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