SIZ1和COP1调控光形态建成的作用机制模式图

       光形态建成是指植物发育过程中感受到光的存在之后所启动的一系列生物学变化的过程。COP1作为一种泛素E3连接酶在光形态建成的负调控中扮演核心角色。已经知道，在黑暗下COP1聚集在细胞核中并介导光形态建成的多个正向调节因子的泛素化修饰及降解。见光后，COP1活性降低，从而保证正常的光形态建成。但是，COP1活性的翻译后修饰调控机制尚不清楚。中国科学院植物研究所金京波研究组的最新研究结果表明SUMO E3连接酶SIZ1可以通过与COP1相互作用，对COP1进行SUMO化修饰。生化及遗传学证据表明COP1的SUMO化修饰增强了其泛素E3连接酶活性。在有光的情况下，COP1的SUMO化修饰水平下降，导致COP1活性的降低。此外，COP1还通过介导SIZ1的泛素化修饰及降解反馈抑制SIZ1，从而维持适度的COP1活性。说明SIZ1介导的SUMO化修饰负调控光形态建成，维持COP1活性的动态平衡，从而保证了在变化多端的光环境下正常的光形态建成。本研究揭示了SIZ1介导的SUMO化修饰和COP1介导的泛素化修饰协同调控光形态建成的一种新机制。该成果与2016年4月29日在线发表于国际学术期刊PLoS Genetics。金京波研究组博士研究生林晓莉为该论文的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划和中国科学院先导专项的资助。
      文章链接：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27128446

(A) siz1-2具有短下胚轴表型。(B)幼苗在不同光强下的下胚轴长度。 (C)光响应相关基因的表达。 (D) 黑暗下siz1-2幼苗比野生型顶端回钩结构更加打开。(E) siz1-2幼苗在黑暗和光下具有更大的子叶夹角。