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生科院毛传澡教授在Plant Cell发表研究论文揭示水稻磷素平衡的重要调控通路

编辑:楼雪菲 来源:生命科学学院 时间:2020年01月20日 访问次数:10  源地址

202019日,浙江大学生命科学学院毛传澡教授课题组在Plant Cell在线发表了题为“PROTEIN PHOSPOHATASE 95 Regulates Phosphate Homeostasis by Affecting Phosphate Transporter Trafficking in Rice的研究论文。该研究揭示了水稻磷素平衡的重要调控通路:蛋白磷酸酶PP95通过调控水稻磷转运体的磷酸化水平,从而影响其从内质网向质膜的转运及植物体内磷稳态

磷是植物生长发育必需的大量营养元素之一。植物磷的吸收很大程度上依赖于质膜定位的磷酸盐转运体PT蛋白。已知水稻蛋白激酶CK2能够磷酸化PT蛋白,并抑制PT蛋白从内质网输出转运到质膜。然而是否有蛋白磷酸酶调控PT去磷酸化及植物磷平衡并不清楚。

该研究发现并鉴定了一个PP2C家族的蛋白磷酸酶OsPP95,它能在体内和体外与OsPT8相互作用并去磷酸化OsPT8OsPP95基因的过表达会降低OsPT8的磷酸化水平,从而促进OsPT8从内质网到质膜的转运,最终导致磷在水稻中的积累。在磷充足条件下,OsPP95突变并不会改变整株植物的无机磷含量;但与野生型相比,ospp95突变体新叶中的无机磷浓度降低,而老叶中磷浓度增加。通过进一步研究发现OsPHO2可以与OsPP95相互作用并降解OsPP95。综上,该研究发现并鉴定了一个受OsPHO2调控的蛋白磷酸酶OsPP95,它和蛋白激酶CK2拮抗调控PT的磷酸化状态,影响PT从内质网向质膜的转运,进而调控植株磷的平衡。该研究揭示了一种可逆的PT蛋白磷酸化机制,这对植物适应磷浓度不断变化的外界生长环境是必不可少的。

毛传澡教授课题组博士研究生杨支力与四川大学生命科学学院杨健副研究员为该论文的共同第一作者,毛传澡教授与杨健为该文的通讯作者。此工作得到了国家重点研发计划、国家基金等项目的资助。

论文链接:http://www.plantcell.org/content/early/2020/01/09/tpc.19.00685




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