郑成超课题组揭示内质网调控植物盐抗性新机制
发布时间: 2018-10-17                 浏览次数: 13

10月4日,国际植物领域著名期刊《植物生理学》(Plant Physiology)杂志在线发表了由我院郑成超课题组完成的“内质网分子伴侣蛋白SES1调控植物盐抗性”的研究论文。该研究通过正向遗传学,筛选并鉴定了拟南芥盐敏感突变体ses1,该突变体中蛋白质的正确折叠受到影响,导致错误折叠和未折叠蛋白大量聚集在内质网。错误折叠和未折叠蛋白对细胞产生严重的毒害作用,为维持生存,细胞会启动内质网胁迫应答机制,以减轻内质网中蛋白质折叠的负荷,从而达到缓解胁迫、保护细胞的目的。

在当前实际生产中,土壤盐渍化严重影响植物的生长及发育,全球约20%的耕地及将近一半的灌溉土地受到盐胁迫危害。如何高效利用盐渍化土壤、培育耐盐新作物,成为全球广泛关注的问题。先期研究发现,植物内质网在应对盐胁迫信号转导及整合方面发挥重要作用,盐胁迫严重影响内质网中蛋白质的加工折叠过程,导致内质网中未折叠蛋白积累引发植物内质网胁迫,但盐胁迫与内质网胁迫之间的调控关系仍然不清楚。

本研究发现,SES1编码一个定位于内质网的分子伴侣蛋白,能帮助内质网中的蛋白质进行正确折叠。同时,内质网胁迫感知转录因子bZIP17能够通过直接结合SES1启动子中的ERSEL顺式元件,激活其表达。因此,SES1通过缓解盐害造成的内质网胁迫,从而增强植物的盐胁迫抗性。该研究提供了植物对盐胁迫响应和内质网稳态之间的新见解,同时揭示了SES1调节植物抗盐的分子机制。