植物所毛傳澡教授在Plant Cell發(fā)表研究論文
2020年1月9日，浙江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院毛傳澡教授課題組在Plant Cell在線發(fā)表了題為“PROTEIN PHOSPOHATASE 95 Regulates Phosphate Homeostasis by Affecting Phosphate Transporter Trafficking in Rice”的研究論文。該研究揭示了水稻磷素平衡的重要調(diào)控通路：蛋白磷酸酶PP95通過調(diào)控水稻磷轉(zhuǎn)運(yùn)體的磷酸化水平，從而影響其從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)及植物體內(nèi)磷穩(wěn)態(tài)。
磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一。植物磷的吸收很大程度上依賴于質(zhì)膜定位的磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)體PT蛋白。已知水稻蛋白激酶CK2能夠磷酸化PT蛋白，并抑制PT蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輸出轉(zhuǎn)運(yùn)到質(zhì)膜。然而是否有蛋白磷酸酶調(diào)控PT去磷酸化及植物磷平衡并不清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個(gè)PP2C家族的蛋白磷酸酶OsPP95，它能在體內(nèi)和體外與OsPT8相互作用并去磷酸化OsPT8。OsPP95基因的過表達(dá)會(huì)降低OsPT8的磷酸化水平，從而促進(jìn)OsPT8從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)，最終導(dǎo)致磷在水稻中的積累。在磷充足條件下，OsPP95突變并不會(huì)改變整株植物的無機(jī)磷含量；但與野生型相比，ospp95突變體新葉中的無機(jī)磷濃度降低，而老葉中磷濃度增加。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)OsPHO2可以與OsPP95相互作用并降解OsPP95。綜上，該研究發(fā)現(xiàn)并鑒定了一個(gè)受OsPHO2調(diào)控的蛋白磷酸酶OsPP95，它和蛋白激酶CK2拮抗調(diào)控PT的磷酸化狀態(tài)，影響PT從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向質(zhì)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而調(diào)控植株磷的平衡。該研究揭示了一種可逆的PT蛋白磷酸化機(jī)制，這對(duì)植物適應(yīng)磷濃度不斷變化的外界生長環(huán)境是必不可少的。
毛傳澡教授課題組博士研究生楊支力與四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院楊健副研究員為該論文的共同第一作者，毛傳澡教授與楊健為該文的通訊作者。此工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家基金等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：http://www.plantcell.org/content/early/2020/01/09/tpc.19.00685
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