The Crop Journal | 浙江大学发现棉花HSP24.7调节线粒体组蛋白去乙酰化修饰抵御非生物胁迫

干旱是对作物生产力造成负面影响的主要非生物胁迫之一。为了抵御干旱胁迫，植物开发了多种调控网络和信号通路。热休克蛋白（heat-shock protein，HSP）是一种在植物和动物细胞中普遍存在的蛋白质，在高温、低温、干旱等非生物胁迫以及生物胁迫中都发挥着重要作用。HSP的功能受到蛋白质翻译后修饰（post-translational modification，PTM）的影响，其中蛋白质乙酰化是一种常见的PTM，是由乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase，HDAC）控制的可逆过程。细胞质HDAC对多种生物学过程有着重要作用，然而线粒体定位HDAC的表型描述与生物学作用仍有待发掘与阐述。HSP和组蛋白去乙酰化修饰如何调控线粒体的能量代谢和氧化还原平衡？它们在植物应对非生物胁迫中的分子机制是什么？

近日，浙江大学农业与生物学院棉花创新中心在The Crop Journal在线发表了题为“GhHSP24.7 mediates mitochondrial protein acetylation to regulate stomatal conductance in response to abiotic stress in cotton”的研究论文，报道了相关研究进展。

研究者已报道了一个在陆地棉中定位于线粒体内膜的热休克蛋白GhHSP24.7，通过调节线粒体电子传递链中活性氧的释放，影响棉花种子对温度的敏感性，从而影响种子萌发。在此基础上，他们进一步鉴定出了GhHSP24.7的另一个客户蛋白GhHDA14，发现GhHSP24.7可通过GhHDA14抑制线粒体组蛋白去乙酰化酶的活性，降低叶片ATP含量。同时，抑制棉花幼苗中的GhHSP24.7可降低气孔导度，提高棉花苗期对热和干旱胁迫的耐受性（图1）。研究结果为植物非生物胁迫响应调控提供了一种新的蛋白修饰调控机制，有助于进一步了解线粒体中组蛋白去乙酰化修饰的发生途径，挖掘种子吸胀等生长发育过程和植株抵御非生物胁迫的分子机制。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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