北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院鄧興旺實驗室發(fā)表光形態(tài)建成核心因子COP1重磅綜述
2020年4月12日，北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院鄧興旺實驗室在 Plant Communications 上發(fā)表題目為“The Photomorphogenic Central Repressor COP1: Conservation and Functional Diversification During Evolution”的綜述論文。
COP/DET/FUS蛋白參與萊茵衣藻（A）和擬南芥（B）光調(diào)控途徑
光是植物生長發(fā)育最重要的環(huán)境因子之一，它不僅為植物生長提供能源，還作為信號因子調(diào)控植物發(fā)育的各個階段。植物幼苗在光下能夠發(fā)育出適于光合作用的形態(tài)，如張開的富含葉綠體的子葉，縮短的下胚軸，這種發(fā)育模式稱為植物的光形態(tài)建成。COP1（Constitutively Photomorphogenic 1）是鄧興旺院士做博士后期間鑒定并克隆出來的，也是第一個被克隆的光形態(tài)建成核心調(diào)控因子。在過去的三十年里，COP1參與的光信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在模式植物擬南芥中得到了廣泛而深入的研究。然而COP1并非是一個植物特有的調(diào)控因子，它擁有非常保守的生化功能和序列特征，廣泛存在于真核生物（植物、動物、真菌）中。在植物COP1被克隆以后，對于哺乳動物COP1的研究也成為了人們關(guān)注的熱點。與植物不同的是，哺乳動物的COP1廣泛參與到癌癥發(fā)生、糖脂代謝、發(fā)育的方方面面。近年來，很多研究開始關(guān)注COP1在低等植物中的作用，發(fā)表了一系列COP1在綠藻植物強光保護和紫外光信號調(diào)控中的重要研究成果。我們驚嘆于COP1的神奇，作為一個保守的E3泛素連接酶，它能夠在不同的演化類群里靈活得參與到不同的生物學過程中。
文中作者從三個方面綜述了COP1三十年的研究進展。1.COP1本身是一個E3泛素連接酶，并具有保守的生化特征。2.COP1通過與其它調(diào)控因子形成各式復(fù)合體（COP1/SPA復(fù)合體；CUL4復(fù)合體；UVR8-COP1/SPA復(fù)合體）來調(diào)控生物過程。3.在不同的植物類群中，COP1發(fā)揮不同的作用：a.擬南芥COP1作為光信號調(diào)控的“剎車”裝置，與光受體共同精細調(diào)節(jié)幼苗發(fā)育；b.小立碗蘚COP1參與到重力響應(yīng)；c.萊茵衣藻COP1參與到強光保護和紫外光信號調(diào)控中。文章從進化的角度，總結(jié)提煉了COP1功能的保守性和差異性。本文將為光信號領(lǐng)域感興趣的讀者提供全面易懂的信息。
本文通訊作者是北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院鄧興旺教授，北京大學現(xiàn)代農(nóng)學院研究生韓雪為第一作者，廈門大學生命科學學院教授黃烯作為第二作者參與本文寫作和修正。
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