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科研人員創制首個植物E3泛素連接酶文庫并揭示水稻抗稻瘟病新機制

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  近日,中國農業科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創新團隊創制了首個植物E3泛素連接酶文庫;并利用該文庫揭示核心E3該泛素連接酶調控稻瘟病抗性的分子機制。相關研究成果發表在《基因組生物學(Genome Biology)》。

  泛素化修飾是真核生物體內最重要的蛋白翻譯后修飾之一,在蛋白降解、轉錄調控和信號轉導等多個細胞學過程中發揮著關鍵作用。以往的研究在動植物中已經鑒定到大量的泛素化蛋白,但絕大多數泛素化蛋白對應的E3泛素連接酶尚不清楚。

  該研究從1515個水稻E3泛素連接酶基因中獲得1499個E3泛素連接酶的全長編碼序列,并以此創制了均一化的酵母文庫(UbE3文庫),該文庫可以高效鑒定已報道的和新的E3泛素連接酶。利用該文庫進一步研究發現,E3泛素連接酶OsFBK16與水稻多個苯丙氨酶家族成員相互作用,并促進其降解;在水稻中超量表達兩個苯丙氨酶編碼基因或敲除OsFBK16顯著增強了對稻瘟病的抗性,證明OsFBK16通過降解苯丙氨酶蛋白降低了水稻對稻瘟病的抗性。

  UbE3文庫是植物中第一個完整的E3泛素連接酶文庫,為構建“E3泛素連接酶-泛素化蛋白”互作組奠定了重要基礎。由于泛素化修飾在真核生物中的重要性和保守性,該文庫對其他物種也具有重要的參考和應用價值。

  

 

  該研究得到國家自然科學基金、中國農業科學院農業科技創新工程等項目的資助。(通訊員 葛蓓孛)

  原文鏈接:https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-022-02717-8

  

  

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