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李积胜副教授在易胜博ysb88期刊Molecular Plant发表论文

发布日期:2020-03-14  作者:黄海瀛  来源:  点击量:

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近日,生命学院李积胜副教授课题组在植物科学top期刊Molecular Plant(易胜博ysb88A刊,影响因子10.8)在线发表题为“Hydrogen Sulfide Positively Regulates Abscisic Acid Signaling through Persulfidation of SnRK2.6 in Guard Cells”论文,揭示了硫化氢介导的S-硫巯基化修饰促进气孔闭合关键调控蛋白SnRK2.6/OST1的活性从而参与调控脱落酸信号诱导植物气孔闭合的分子机制。论文第一署名单位为易胜搏ysb88官网。生命学院硕士研究生陈思思、陕西科技大学副教授贾红磊以及易胜博ysb88生命学院博士研究生王晓峰为共同第一作者。李积胜副教授为通讯作者。

  脱落酸(ABA)作为一种重要的植物激素,在种子的成熟和休眠,气孔关闭和植物生长中起关键作用。同时,ABA也是增强植物对非生物胁迫如干旱,盐碱和寒冷的适应性的核心调节因子,而这些非生物胁迫是导致全球农作物减产的主要原因,因此研究植物体内ABA信号转导途径具有重要的实践意义。ABA促进气孔关闭并抑制气孔开放,从而在植物缺水时保留水分。SnRK2.6蛋白在植物气孔的保卫细胞中表达,是ABA信号通路中调节植物气孔开合的关键调节因子。

  硫化氢(H2S)是一种水溶性的气体信号分子,在调节植物对环境胁迫和生长的适应性方面发挥重要功能。Cys残基的翻译后修饰(Cys-SH基团转换为Cys-SSH基团)引起的过硫基团的形成直接受硫化氢调节,被称为S-硫巯基化修饰作用。

  该研究首先在SnRK2.6中发现了两个S-硫巯基化修饰位点,并且发现这两个Cys残基暴露在SnRK2.6表面并且与激酶的催化环和关键的磷酸化位点相邻。研究表明当这两个Cys残基被S-硫巯基化修饰后,促进了SnRK2.6的活性及其与ABA信号下游的转录因子的相互作用。当将SnRK2.6中的Cys131,Cys137或两者均被丝氨酸部分或者全部取代时:SnRK2.6C131S和SnRK2.6C137S或SnRK2.6C131SC137S突变基因转入到ost1-3突变体中,这些点突变的基因无法恢复ost1-3突变体表型,显示出对ABA和H2S诱导的气孔关闭和Ca2+流入的敏感性降低,并增加了水分流失和抗旱性下降。

  此外,该研究还表明ABA诱导保卫细胞中的DES1酶催化产生硫化氢,随后硫化氢又通过SnRK2.6的过硫化反应过来正调控ABA信号传导,并影响钙离子流,最终调控气孔运动。因此该研究提出了一种新的调控ABA信号通路的机制,其中硫化氢通过S-硫巯基化SnRK2.6在保卫细胞中正调控ABA信号传导。

     该研究得到了国家自然科学基金(31700445,31400246),陕西省自然科学基金(2018JM3017,2018JQ3020)和中国博士后基金(2018M641022)的资助。

     原文链接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(20)30004-6