生长素作用机制研究取得进展

4月25日，《自然·通讯》（ Nature Communications ）杂志在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所薛红卫研究组题为 Arabidopsis PROTEASOME REGULATOR1 is required for auxin-mediated suppression of proteasome activity and regulates auxin signaling 的研究论文。该研究发现蛋白酶体活性调节蛋白 PTRE1 介导了生长素对蛋白酶体活性的调控及生长素信号途径重要因子 Aux / IAA 蛋白的降解，进而精细调控生长素信号和作用。

生长素在植物生长发育过程中发挥重要调节作用。其信号传递中， Aux / IAA 蛋白作为转录抑制子被泛素化介导的蛋白酶体途径降解，尽管研究表明蛋白酶体在该过程中发挥重要作用，但对 Aux / IAA 蛋白快速降解的精细调控机制目前仍不清楚。薛红卫研究团队发现与动物蛋白酶体活性调控蛋白 PI31 同源的植物蛋白 PTRE1 在此过程中发挥了重要作用。功能缺失的 ptre1 突变体呈现生长素信号减弱的表型，生长素抑制的蛋白酶体活性在突变体中减弱，且突变体中 Aux / IAA 蛋白的降解发生了改变。进一步的研究表明，生长素可能通过改变 PTRE1 蛋白的亚细胞定位进而抑制蛋白酶体活性并调控 Aux / IAA 的降解，与生长素受体 TIR1 共同精确调控 Aux / IAA 蛋白的平衡及生长素信号。

由于蛋白酶体通过降解蛋白参与了多种激素作用和植物对逆境的响应，该研究不但初步揭示了生长素对蛋白酶体活性的调控，也为进一步解析生长素和植物激素作用机制提供了新线索。

该研究得到了国家自然科学基金委的资助。由杨宝军、韩欣欣等完成。

ptre1 突变体表型(左)及 PTRE1 介导生长素信号模式图(右)