林木激素生物学研究团队在《Plant Physiology》发表最新研究成果
近日，我校林学与风景园林学院林木激素生物学研究团队在植物学领域知名期刊《Plant Physiology》（SCI一区，近5年平均影响因子6.62）在线发表了题为 “A temperature-sensitive misfolded bri1-301 receptor requires its kinase activity to promote growth”的研究论文。（论文在线网址： http://www.plantphysiol.org/content/early/2018/10/17/pp.18.00452 DOI: https://doi.org/10.1104/pp.18.00452 ）
该论文以遗传学和生物化学为研究手段，对油菜素内酯受体突变体蛋白bri1-301的活性和稳定性进行了细致研究，同时对油菜素内酯受体蛋白的生化功能和降解机制提出了新的认识。
植物激素油菜素内酯(Brassinosteroids, BRs)参与调控植物生长发育和逆境胁迫等许多重要的生理过程。BRI1 (BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1)作为BRs的受体，通过与共受体BAK1 (BRI1-ASSOCIATED KINASE 1)相互作用起始BR信号转导。该信号通路以磷酸化和去磷酸化为核心，最终通过对转录因子的调节来调控下游基因的表达。在过去的20年里，通过正向遗传学手段筛选和鉴定了30余种不同的油菜素内酯受体突变体，对研究BR信号转导途径上游组分的分子机理起了非常重要的作用。bri1-301突变体来源于EMS诱变，在其BRI1基因中含有两个连续的碱基突变(GG-AT)，导致该编码蛋白的激酶区发生一个氨基酸的改变(Gly989-Ile)。尽管体外磷酸化实验并不能检测到bri1-301的激酶活性，然而bri1-301却是目前所有bri1突变体中表型变化最微弱的突变体。因此关于BRI1激酶活性是否为其生理功能行使所必需的研究和讨论备受研究者关注。本研究重新对植物体内的bri1-301的激酶活性进行了检测和遗传验证，结果表明植物体内的bri1-301仍具有激酶活性，并且该激酶活性对于bri1-301突变体的生长表型至关重要。此外，研究还发现bri1-301突变体在高温下(29 °C)表现出极其明显的矮化，进一步实验证明bri1-301为温度敏感型蛋白，在高温下易形成错误折叠的结构而被降解，从而影响BR信号的传递。由于bri1-301蛋白突变位置位于其胞质区，在分泌过程中可能不能被已报道的植物内质网蛋白质质量监控和降解机制所有效识别而在细胞膜上积累。因此，bri1-301为今后研究植物细胞膜介导的蛋白质质量监控（Plasma membrane-associated protein quality control, PMQC）及其降解机制提供了非常好的遗传和生化材料。
论文的通讯作者为我校林学与风景园林学院刘林川教授和李建明教授，第一作者为中国科学院大学2015级硕博连读生张夏玮同学。本研究受到国家自然科学基金、中国科学院等项目支助。（文/林学与风景园林学院 刘林川）
（责任编辑：蒙丽）