青岛农业大学丁兆堂教授课题组在茶树响应干旱的蛋白质泛素化修饰研究取得重要进展

    2019-03-15 21:56:47 来源:青农大茶叶研究所          浏览数:0

  茶树是一种喜湿植物,但在自然条件下,常常会遭受干旱胁迫的侵害。干旱胁迫会影响茶树叶片中蛋白质的差异表达,从而影响茶树中初级以及次级代谢物的合成。关于茶树中被干旱诱导的特异基因和蛋白质表达已经被大量研究,但是茶树叶片响应干旱胁迫的蛋白质翻译后修饰表达机制尚未见报道。

  为了揭示干旱胁迫下茶树叶片中蛋白质的泛素化修饰对茶树叶片代谢的影响,青岛农业大学丁兆堂教授课题组用抗体亲和富集和液相色谱-质谱联等方法检测了茶树叶片响应干旱胁迫的泛素化修饰表达谱。

  该研究一共鉴定到位于781个蛋白质上的1409个泛素化修饰位点。通过对这些泛素化修饰位点前后的氨基酸序列进行统计分析,发现这些位点的特征基序主要分成5类,包括EKub, EXXXKub, KubD, KubE and KubA。

  通过对差异表达的泛素化蛋白进行分析,发现这些蛋白质主要富集在泛素化介导的蛋白质降解系统、类黄酮代谢以及碳水化合物和氨基酸合成通路中,并形成密切的相互作用网络。

  该研究揭示干旱通过影响泛素化-蛋白质水解系统中RGLG2, UBC36, UEV1D, RPN10和PSMC2等蛋白质位点的表达来促进蛋白质的降解,通过抑制CHI, CHS和F3H等蛋白质泛素化位点的表达抑制类黄酮物质的合成,并且通过诱导FBPase, FBA and GAD1等蛋白质泛素化修饰位点的表达促进蔗糖、果糖和γ-氨基丁酸的积累。

  该研究为茶树响应干旱胁迫发生赖氨酸泛素化修饰的首次报道。论文发表在国际学术期刊《Scientific Reports》上,得到了山东省农业重大应用技术创新项目、山东省良种工程项目、山东省现代农业产业技术体系及山东省泰山学者专项基金等项目支持。

  硕士研究生谢汇为论文第一作者,泰山学者特聘专家、山东省茶叶产业体系首席专家丁兆堂教授为论文的通讯作者。

  参考文献:

  Hui Xie et al, Global Ubiquitome Profiling Revealed the Roles of Ubiquitinated Proteins in Metabolic Pathways of Tea Leaves in Responding to Drought Stress ,Scientific Reports | (2019) 9:4286 | https://doi.org/10.1038/s41598-019-41041-3

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