遺傳發育所揭示植物激素ABA受體的穩定性調控機制

泛素化修飾在植物的生長發育及抵抗外界不良環境中起著非常重要的作用。泛素化過程是由泛素激活酶、泛素結合酶和泛素連接酶介導的級聯催化反應，最終將泛素加到底物蛋白上，從而影響底物蛋白的穩定性、活性或者細胞定位等。泛素化被證明在植物激素受體的穩定性調控中起決定作用。其中26S蛋白酶體依賴的泛素化途徑參與調節植物逆境激素ABA受體穩定性，例如，兩類多亞基的E3連接酶復合體CUL1s和CUL4s及單亞基的E3連接酶RSL1分別介導PYR/PYLs/RCARs類ABA受體蛋白的泛素化修飾，促進ABA受體進入26S蛋白酶體途徑進行降解。目前關於泛素化修飾調控ABA信號途徑的研究主要集中在E3泛素連接酶及其底物鑑定方面，而關於與E3連接酶共同起作用的E2和E2-like在ABA信號中的調控機制知之甚少。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所謝旗研究組通過對一個E2-like蛋白VPS23A的研究發現，VPS23A是ESCRTs 的一個關鍵組分，vps23a突變體表現出ABA超敏感的表型。ESCRTs在蛋白分選進入MVB內部囊泡方面發揮功能。在動物中，內膜系統的蛋白分選在調節受體蛋白的定位和穩定性方面發揮著重要作用。通過研究VPS23A如何調控ABA信號通路，發現VPS23A既識別非泛素化ABA受體又識別其K63位連接的泛素分子鏈，能夠介導ABA受體進入膜運輸途徑，進入液泡進行降解從而影響ABA受體的定位和蛋白穩定性。該研究揭示了ABA受體通過非26S蛋白酶體進行降解的新途徑，為研究植物激素的信號途徑提供了新的理論指導。