The Plant Cell｜上海交通大学李子兴教授团队研究揭示拟南芥对渗透胁迫响应的新机制

以下文章来源于植物科学SCI ，作者植物科学SCI

渗透胁迫对植物生长和发育具有重要影响，植物通过调节信号传导途径来应对渗透胁迫，其中Ca2+信号在这一过程中起着关键作用。CPK4是一种钙依赖性蛋白激酶，已知在渗透胁迫响应中发挥重要作用。然而，CPK4的调控机制尚不清楚。

2023年6月20日，上海交通大学李子兴教授团队在The Plant Cell杂志发表了题为Arabidopsis PLANT U-BOX44 down-regulates osmotic stress signaling by mediating Ca2+-DEPENDENT PROTEIN KINASE4 degradation 的研究论文。本文研究了拟南芥中PLANT U-BOX44(PUB44)蛋白在调节渗透胁迫信号传导中重要作用，揭示了其通过介导Ca2+-DEPENDENT PROTEIN KINASE4(CPK4)的降解来负调控渗透胁迫响应的重要机制。

研究人员首先探究了CPK4在植物生长和发育中的功能。结果发现，cpk4突变体会导致植物对渗透胁迫的敏感性增加，这表明CPK4对渗透胁迫具有正调控的作用。进一步通过一系列实验发现，PUB44与CPK4相互作用，并通过泛素化作用介导CPK4的降解。另外，遗传分析发现，pub44突变体对渗透胁迫的敏感性降低，而PUB44OE过表达材料，则表现出对渗透胁迫的敏感性增加。这些结果表明，PUB44在渗透胁迫响应中起到负调控的作用，与CPK4具有相反的作用。进一步的研究发现，无钙或无激酶活性的CPK4变体更容易被降解。此外，渗透胁迫能够抑制PUB44活性，进而诱导CPK4蛋白的积累，从而应对渗透胁迫环境。

CPK4正调控拟南芥的渗透胁迫响应

综上，这篇文章揭示了PUB44在调节渗透胁迫信号传导中的作用机制，即渗透胁迫通过抑制PUB44介导的CPK4降解来诱导CPK4蛋白的积累。这一发现对于深入理解植物对渗透胁迫的响应机制具有重要意义。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/plcell/koad173

本文转载自植物科学SCI

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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