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姚楠教授课题组在植物鞘脂稳态调控研究领域取得新进展

稿件来源:生命科学学院 作者:生命科学学院 编辑:蔡珊珊 发布日期:2016-12-15 阅读量:

我校生命科学学院姚楠教授课题组在植物鞘脂合成的调控机制方面取得了新进展,在植物学领域国际权威杂志The Plant Cell(近5年平均影响因子10.529)上在线发表了题为“Orosomucoid Proteins Interact with the Small Subunit of Serine Palmitoyltransferase and Contribute to Sphingolipid Homeostasis and Stress Responses in Arabidopsis”的研究论文。该论文揭示了植物类黏膜蛋白作为植物鞘脂生物合成的负调控因子,在植物生长发育和抵抗环境胁迫中的重要作用。中山大学为唯一完成单位,博士后李俭和博士生尹健等同学为共同第一作者,姚楠教授为通讯作者,该研究受到国家自然科学基金委等项目的支持。姚楠课题组长期专注植物鞘脂代谢调控在抗病及细胞死亡中的功能,近期连续在Plant Cell (2014)、Plant Journal (2015)等发表系列文章。

鞘脂是一类含有鞘氨醇骨架的两性脂,是仅次于磷脂的第二大类膜脂。越来越多的研究表明鞘脂正常代谢的维持不仅是细胞生存的关键,也对包括抗病免疫调控、植物育性等发育过程有着十分重要的作用。丝氨酸棕榈酰转移酶(Serine palmitoyltransferase, SPT)是催化鞘脂合成的第一步,同时也是关键的限速步骤。在人和酵母中,类黏膜蛋白(Orosomucoid, ORM)通过负调控SPT酶来维持细胞内的鞘脂稳态。尽管近年来的研究发现鞘脂作为信号分子在植物生长和胁迫过程中扮演着重要的角色,但是关于植物鞘脂的生物合成是如何被调控目前研究还不清楚。该论文报道了拟南芥ORM蛋白可以通过结合SPT酶的小亚基ssSPT来抑制SPT复合物的活性,负调控鞘脂的从头合成;而这类蛋白的缺失会促进鞘脂的从头合成,造成体内鞘脂的大量积累,内质网(ER)胁迫相关基因的高表达,引起植物的早衰。此外敲除ORM基因改变了植物对生物和非生物胁迫的抗性。这项研究揭示了ORM蛋白调控植物鞘脂生物合成的分子机制,以及其在抗逆应答中的重要生物学功能。

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