遗传发育所揭示植物体内ERAD平衡调控机制

摘要: 　　内质网相关的蛋白质降解（ERAD）是一种位于内质网的特殊的泛素蛋白酶体降解途径，在清除生物体内非正确折叠或修饰的蛋白质过程中发挥重要功能。鉴于ERAD功能的重要性，ERAD活性受到体内错误折叠蛋白水平的严格调 ...

　　内质网相关的蛋白质降解（ERAD）是一种位于内质网的特殊的泛素蛋白酶体降解途径，在清除生物体内非正确折叠或修饰的蛋白质过程中发挥重要功能。鉴于ERAD功能的重要性，ERAD活性受到体内错误折叠蛋白水平的严格调控。生物体在正常生长状态下，体内的错误折叠蛋白含量较低，ERAD活性过高会导致正常蛋白的非特异性降解，因此，通过ERAD平衡（ERAD tuning）下调局部关键组分的蛋白含量。但是目前植物体内ERAD学习还处于鉴定功能组分的阶段，对于ERAD平衡的学习少之又少。
　　中国科学院遗传与发育生物学学习所谢旗学习组长期致力于植物体内ERAD调控机制的学习。HRD1复合体和DOA10复合体是参与真核生物ERAD过程的两大关键复合体，实验室前期工作证明，生物体在正常生长情况下，体内错误折叠蛋白含量较低，HRD1通过直接泛素化并降解UBC32（DOA10复合体成员）保证ERAD活性处于较低水平。这是植物体内ERAD平衡的首例报道，同时学习组还证明该调控过程在动物中保守存在。在前期工作基础上谢旗学习组继续进行深入学习，发现UBC32作为泛素结合酶可以反向调控HRD1复合体的组分AtOS9。UBC32直接负调控AtOS9的蛋白稳定性。这个发现与近期哺乳动物中的学习相互印证了高等生物中HRD1与DOA10两个复合体之间存在相互拮抗的效应，进一步加深了人们对高等生物体内ERAD及ERAD平衡的认识。
　　上述学习结果于2016年12月28日在线发表在分子植物（Mol. Plant，DOI: 10.1016/j.molp.2016.12.011）上。谢旗学习组的博士后陈倩为该论文第一作者。该学习得到了十三五蛋白质重大学习计划以及博士后创新人才计划的资助。