cAMP是生長素信號轉導途徑中的第二信使。深圳理工大學供圖

  祁林林2022年在Jiří Friml團隊從事博士后研究期間,曾作為第一作者在《自然》發文,首次報道了TIR1/AFB受體家族還具有AC活性,可通過催化三磷酸腺苷(ATP)生成cAMP,調控根系生長抑制和向地性反應。不過,當時他們對TIR1/AFB的AC活性和E3泛素連接酶活性之間的關系并不清楚,AC活性的產物cAMP是否確實在生長素信號轉導途徑中發揮第二信使的作用也有待證實。

  此次,科研團隊通過一系列實驗發現,Aux/IAA具有雙重角色,它既是泛素化降解通路的核心元件,又是AC活性調控的關鍵開關。同時,生長素受體TIR1/AFB的AC活性缺失并不影響Aux/IAA蛋白降解,但會造成生長素誘導的轉錄調控受阻,說明Aux/IAA蛋白降解不足以充分介導生長素轉錄反應。也就是拆掉“剎車片”并不會必然使植物生長程序啟動。

  研究團隊進一步發現,在生長素介導的植物發育中,生長程序啟動也可以不需要拆掉“剎車片”,只要有cAMP就行。

  該研究也首次用遺傳學證據證實了cAMP是植物細胞的第二信使,解決了這一歷史性爭議,也為后續研究開辟了新的理論探索方向。

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