【摘 要】
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泛素-蛋白酶体系统是生物体当中降解以及修饰蛋白质的重要系统,与生物体的生长发育息息相关。泛素-蛋白酶体系统由泛素分子、泛素活化酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3、蛋白酶体及其底物构成,能够完成对底物泛素化的修饰,其中E3决定了被修饰底物的特异性。CUL4-DDB1复合物（CRL4）是近年来研究较多的一类E3泛素连接酶。DDB1作为CUL4泛素连接酶的核心组件参与细胞内许多重要的生命活动。前期研
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泛素-蛋白酶体系统是生物体当中降解以及修饰蛋白质的重要系统,与生物体的生长发育息息相关。泛素-蛋白酶体系统由泛素分子、泛素活化酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3、蛋白酶体及其底物构成,能够完成对底物泛素化的修饰,其中E3决定了被修饰底物的特异性。CUL4-DDB1复合物（CRL4）是近年来研究较多的一类E3泛素连接酶。DDB1作为CUL4泛素连接酶的核心组件参与细胞内许多重要的生命活动。前期研究发现番茄CUL4-DDB1复合物调节植物细胞的非生物胁迫应答。为进一步阐明DDB1在植物抗逆中的调控机制和生理功能,通过酵母双杂交筛选,发现普遍应激蛋白USP1与DDB1存在相互作用。USPs家族蛋白在生物体中是一类保守蛋白,在包括植物在内的生物体中都有广泛分布,其主要功能是参与提高生物体对逆境胁迫的耐受;进一步研究发现USP1定位于细胞质中,且其基因表达受到多种胁迫条件诱导。泛素化实验揭示USP1可以被泛素化修饰降解,上调USP1表达导致植株对干旱和高温抗性的增强,同时增强了番茄幼苗对于干旱胁迫的耐受性,表明USP1可能正调控番茄植株对逆境下胁迫的应答,且它的作用受CUL4-DDB1泛素连接酶的靶向降解的调控。此外,研究还发现USP1过表达植株的叶片性状发生了明显的变化。与野生型相比,USP1过表达植株的叶片更宽,叶片的长宽比较小,同时气孔变得更加粗大,密度明显减小,叶片的叶绿素含量也显著高于野生型。这些变化很可能是造成USP1过表达植株对于干旱和高温胁迫耐受性增强的直接原因。本研究不仅揭示新的植物抗逆机理,而且为植物抗逆分子育种提供新的基因资源和技术途径。
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