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水稻团队揭示水稻能量代谢表观调控机制
来源:jatainews.com  阅读量:1335

南湖网讯(记者张华)9月14日,中国科学院周道刺绣研究组作物遗传改良国家重点实验室水稻组在线发表了题为“水稻nad依赖性组蛋白去乙酰化酶OS SRT 1号作为t修复糖酵解和调节GAPDH的兼职功能”的“糖酵解基因翻译激活剂”的最新研究成果。本研究揭示了水稻组蛋白去乙酰化酶OsSRT1通过介导组蛋白和糖酵解关键酶3-甘油醛磷酸脱氢酶(GAPDH)的去乙酰化直接抑制水稻糖酵解代谢途径,从而调控水稻能量代谢的表观调控机制,并首次揭示了表观调控与作物能量代谢的关系。

组蛋白去乙酰化是染色质的一种重要表观遗传修饰。一般来说,这种修饰可以增强脱氧核糖核酸和组蛋白八聚体的结合,使核小体结构紧凑,防止各种转录因子和辅助转录因子特异性结合到脱氧核糖核酸结合位点,并抑制基因表达。水稻OsSRT1是一种nad依赖性脱乙酰酶。周道秀研究小组先前的研究结果表明,基因表达的降低会导致活性氧物种的爆发和细胞死亡。该基因的过表达可以增强水稻对氧化胁迫的抗性(黄等人,2007年)。这些结果表明OsSRT1参与植物细胞氧化还原状态的调节。众所周知,作为一种自养植物,它的初级碳和能量代谢可能与动物的完全不同。虽然之前的实验结果表明OsSRT1可以直接参与种子和幼苗代谢相关基因的表观调控(钟等人,2013;张等人,2015).然而,OsSRT1如何调节植物细胞能量和代谢流的机制尚不十分清楚。在这项研究中,周道秀的研究小组通过遗传学、分子生物学和生物化学的手段证明了OsSRT1与水稻糖酵解中的关键限速酶3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)之间的相互作用,并发现3-磷酸甘油醛脱氢酶具有直接调节一系列糖酵解酶基因转录激活的功能。研究还发现OsSRT1通过调节赖氨酸乙酰化水平动态调节GAPDH的转录活性和在核物质中的比例,从而影响水稻的能量代谢。

本文的第一作者是生命科学技术学院科学基础班的张华博士。周道秀教授是本文的通讯作者,虞照教授也是合著者。该研究得到国家自然科学基金、国家重大研发计划、111人才引进计划、华中农业大学创新基金、中央高校基础研究业务经费专项基金和人才启动基金的支持。

评论者:虞照

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