生命科学学院阳成伟教授课题组在植物细胞周期调控领域取得重要进展

近日，我校生命科学学院阳成伟教授课题组在国际权威学术期刊《The Plant Cell》上发表了题为“The Arabidopsis SUMO E3 ligase AtMMS21 dissociates the E2Fa/DPa complex in cell cycle regulation”的研究论文（DOI: 10.1105/tpc.16.00439，5-年影响因子：10.529）。论文揭示了在植物细胞周期转换过程中SUMO连接酶AtMMS21对E2Fa/DPa复合物的调控机制。华南师范大学为独立完成单位，阳成伟教授实验室博士毕业生刘译阳、副教授赖建彬和硕博研究生喻孟元为论文的共同第一作者。该研究受到国家自然科学基金及广东省“珠江学者”等项目支持。

由于精确的细胞周期进程对于生物的发育具有关键作用，因此细胞周期因子的调控机理是发育分子生物学研究的重要问题。E2F/DP复合物是物种间保守的细胞周期因子，通过控制相关基因的表达影响细胞周期转换。阳成伟教授长期以来从事植物蛋白SUMO化修饰的功能研究，其前期工作发现拟南芥SUMO连接酶AtMMS21基因的缺失导致植物细胞周期紊乱和根发育缺陷，但分子机制尚不清楚。本次发表在《The Plant Cell》的论文发现了AtMMS21通过E2Fa/DPa信号通路调控细胞周期的机理。该研究通过筛选发现DPa与AtMMS21存在特异性相互作用，而且DPa是AtMMS21介导的SUMO化修饰的底物。AtMMS21影响了E2Fa与DPa之间的相互作用及其在细胞内的定位。在植物中过量表达DPa加剧了AtMMS21突变体植物的根发育缺陷，而过量表达AtMMS21消除了E2Fa-DPa双过表达植物的异常表型。该研究表明AtMMS21通过物理竞争和SUMO化修饰影响E2Fa/DPa复合物以调控植物细胞周期。

该论文揭示了蛋白质翻译后修饰参与植物细胞周期调控的机理，对植物分子生物学的理论研究和农作物的分子育种都具有重要意义。由于细胞周期关键因子在动植物中具有保守性，而该研究阐明的机理在动物细胞中尚未被报道，该发现也可能为动物科学或医学研究提供新的思路。