沈阳农业大学园艺学院李天来院士/刘玉凤教授课题组在《Cell》旗下期刊发表研究成果

近日，沈阳农业大学园艺学院李天来院士/刘玉凤教授课题组在Cell Reports杂志发表了题为“Ubiquitin-mediated degradation of SlPsbS regulates low night temperature tolerance in tomatoes”的研究论文，揭示了SlCV和SlCSN5A协同调控低夜温胁迫下番茄叶片叶绿体蛋白稳定性的分子机制。

在北方冬春设施番茄栽培中常遭遇低夜温胁迫，严重制约了番茄的产量和品质。低夜温胁迫几乎影响了包括生长发育在内的所有生理过程，尤其是光合作用。非光化学猝灭（NPQ）在低夜温下的快速诱导对于维持高效的光合活性是必不可少的，NPQ核心蛋白PsbS的稳定性常遭受不利环境条件的影响。然而，关于PsbS或叶绿体蛋白稳定性的调控机制尚不清楚。该团研究发现低夜温激活叶绿体囊泡蛋白SlCV的表达，SlCV靶向叶绿体与SlPsbS相互作用，诱导形成含有叶绿体蛋白的CCV并从叶绿体中释放。在细胞质中，CCV接触COP9信号小体亚基5A（SlCSN5A）和未知的E3泛素连接酶，然后被泛素蛋白酶体系统降解。遗传证据表明，SlCV的过表达会加剧SlPsbS蛋白的降解，而SlCSN5A和SlCV的沉默会延迟低夜温诱导的NPQ的下降和SlPsbS蛋白的转换。该研究揭示了CV和CSN5A共同介导的叶绿体蛋白泛素依赖性降解途径，为调控胁迫条件下叶绿体蛋白的稳定性开辟了一条潜在的新途径。

已毕业博士生鹿嘉智（现崖州湾国家实验室博士后）为论文第一作者，李天来院士和刘玉凤教授为论文共同通讯作者，在读博士生于俊池、刘鹏坤、谷家茂参与研究。合作者包括中科院植物所林荣呈研究员、杨文强研究员、李家龙博士，华中农业大学王涛涛教授。该研究得到了国家自然科学基金、现代农业产业技术体系建设专项资金、辽宁振兴人才支持计划和沈阳农业大学高层次人才培养等项目的资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114757