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中科院上海植物逆境中心 揭示 SnRK2 蛋白激酶调控 miRNA 合成新机制

中科院上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组研究证明,植物 ABA 信号转导和渗透胁迫的关键蛋白激酶 SnRK2 参与了 miRNA 生物合成的调控。相关研究成果日前在线发表于《公共科学图书馆—遗传学》。

miRNA 参与了植物生长发育、胁迫应答等许多生物学过程。III 型核糖核酸酶 DCL1、锌指蛋白 SE 以及双链 RNA 结合蛋白 HYL1 是 miRNA 合成复合体的核心组分。已知植物激素脱落酸和渗透胁迫应答途径能够影响 miRNA 的积累,但详细的分子机制并不清楚。

朱健康研究组发现,植物激素脱落酸和渗透胁迫应答途径的核心组分 SnRK2 蛋白激酶能调控 miRNA 合成途径中的核心组分,并调控 miRNA 的合成。

在模式植物拟南芥中,SnRK2 蛋白激酶家族共有 10 个成员(SnRK2.1~SnRK2.10)。其中,snrk2.2/2.3/2.6 三突变体对 ABA 不敏感,而缺失所有 SnRK2 成员的 snrk2 十突变体缺乏适应渗透胁迫的能力,对渗透胁迫敏感。

研究人员还发现,在 snrk2.2/2.3/2.6 突变体中,miR160 等 miRNA 的含量降低,对应的 miRNA 的前体以及靶基因表达增加。在 snrk2 三突变体和十突变体中,HYL1 蛋白含量降低。进一步研究表明,HYL1 和 SE 蛋白可能是 SnRK2 蛋白激酶的磷酸化底物。

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