JIPB | 南农蒋明义课题组发现钙/钙调素依赖型蛋白激酶增强水稻抗氧化胁迫耐性的新机制
2022/4/7 9:31:21 阅读：212 发布者：chichi77
钙/钙调素依赖型蛋白激酶（CCaMK）作为Ca2+信号的解码器，是根瘤和菌根共生的重要调控因子，也参与非生物胁迫与生物胁迫的应答反应。南京农业大学蒋明义课题组先前的研究表明，水稻CCaMK (OsDMI3) 能提高水稻的抗氧化系统来增强水稻抵抗氧化胁迫的能力（Chen et al., Plant Cell, 2021; Ni et al., Plant Cell, 2019）。然而CCaMK调控抗氧化系统的机理仍有待阐明。
JIPB近日在线发表了蒋明义课题组题为“OsDMI3-mediated OsUXS3 phosphorylation improves oxidative stress tolerance by modulating OsCATB protein abundance in rice”（https://doi.org/10.1111/jipb.13255）的研究论文。 该论文在前期研究的基础上，发现OsDMI3在调控水稻氧化胁迫耐性途径中的一个互作蛋白—— OsUXS3。OsUXS3是水稻尿苷二磷酸葡萄糖醛酸脱羧酶家族成员，定位于细胞质，在木聚糖的合成中起着重要的作用。在水稻受到氧化胁迫时，OsDMI3磷酸化OsUXS3，促使OsUXS3和过氧化氢酶OsCATB的互作增强，进而稳定OsCATB蛋白，提高了CAT的活性来增强水稻对氧化胁迫的耐性。
OsDMI3作用于OsUX3上游调控CAT活性增强水稻的抗氧化胁迫
UDP-木糖是细胞壁多糖合成必需的糖供体。UXS作为UDP-木糖合成的关键酶前期并未被发现参与植物的抗逆。本研究第一次发现OsUXS3能通过调控过氧化氢酶来清除植物细胞内多余的ROS。有意思的是，被OsDMI3磷酸化的OsUXS3能增强与OsCATB的互作来增强OsCATB的蛋白含量。因此该研究除了揭示OsDMI3调控抗氧化防护系统的机理，同时也揭示了细胞壁多糖合成相关酶UXS的新功能。
蒋明义课题组近年来在水稻等作物抗逆研究中取得了一系列进展，揭示了蛋白激酶调控植物抗旱抗氧化胁迫的分子机制（Chen et al., Plant Cell, 2021；Ni et al., Plant Cell, 2019；Ma et al., Plant Biotechnol J, 2016）。这篇论文进一步解析了水稻抗氧化胁迫的调控机制。副教授倪岚和王庆文博士为该论文的第一作者，蒋明义教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和中央高校基本业务费的资助。
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