Plant Physiol | 华南师范大学阳成伟/张盛春团队揭示生长素信号调控新机制

生长素是参与植物生长发育的重要激素之一。植物通过生长素信号转导的方式，将生长素信号转变为植物细胞反应，使植物快速感知并响应植物生长素水平的变化。Aux/IAA蛋白作为转录抑制因子在生长素信号转导途径中起到重要作用。Aux/IAA蛋白与生长素响应因子ARF相互作用抑制其转录活性，一旦生长素浓度升高，生长素受体接收到生长素信号，Aux/IAA蛋白被26S蛋白酶体降解，从而激活ARF转录活性并启动下游生长素反应基因级联表达。由此可见，转录抑制因子Aux/IAA在生长素信号转导通路中具有重要作用，而Aux/IAA蛋白的稳定性则在生长素信号通路调控中起决定性作用。

近日，华南师范大学阳成伟/张盛春教授团队在Plant Physiology上发表了题为“SUMO E3 ligase AtMMS21-dependent SUMOylation of AUXIN/INDOLE-3-ACETIC ACID 17 regulates auxin signaling”的研究论文，阐述了IAA17蛋白的SUMO化修饰在生长素信号通路中的功能。

该研究首先发现SUMO化修饰E3连接酶AtMMS21与生长素信号通路转录抑制因子Aux/IAA家族成员IAA17相互作用。进一步研究发现IAA17是SUMO化修饰底物，在K41位点被SUMO化修饰；并且IAA17蛋白的SUMO化修饰受到AtMMS21的调控。作者通过构建IAA17及其修饰位点突变的过表达植物，发现在过量表达IAA17的植物中，根长度受到抑制，而K41突变IAA17转基因植物的根与野生型根没有显著差异。进一步研究表明，IAA17的SUMO化修饰水平受到生长素水平的影响；并且IAA17蛋白的SUMO化修饰可以抑制其泛素化修饰，从而抑制了IAA17通过泛素化修饰所介导的蛋白酶体降解。

综上，该研究揭示了SUMO化修饰在维持IAA17蛋白稳定性中的作用，这有助于提高人们对生长素信号传导机制的理解。

华南师范大学博士后张骋和已毕业硕士研究生杨忆为论文共同第一作者，华南师范大学阳成伟教授和张盛春教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后基金等资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiac553