近日，中國農業(yè)科學院植物保護研究所的王國梁研究團隊對泛素連接酶SPL11底物SPIN6蛋白在水稻抗病調控途徑中的作用機理研究取得新進展。相關研究結果于2015年2月6日在線發(fā)表在SCI頂尖核心期刊《科學公共圖書館病原》上。

泛素蛋白酶體途徑是真核生物體內蛋白質翻譯后修飾最重要的調控機制之一。2004年，有3位科學家因發(fā)現(xiàn)了泛素調解的蛋白質降解過程而獲得了“諾貝爾化學獎”。泛素連接酶E3在泛素調解的蛋白質降解過程中負責識別特異性的底物蛋白，發(fā)揮著重要作用。

水稻稻瘟病和白葉枯病是水稻生產過程中最嚴重的真菌性和細菌性病害，嚴重影響著我國的糧食安全生產。前期研究中，王國梁研究團隊發(fā)現(xiàn)假病斑突變體SPL11顯著增強了對水稻稻瘟病和白葉枯病的抗耐性，圖位克隆結果顯示SPL11編碼U－Box類型泛素連接酶蛋白，但一直沒有找到泛素連接酶SPL11在水稻中泛素化的底物。本研究表明，SPL11在水稻中與一個RhoGAP蛋白SPIN6相互識別，在SPL11蛋白存在情況下，SPIN6蛋白的積累明顯被抑制，說明SPL11可以促進SPIN6的泛素化降解，SPIN6是SPL11泛素化的底物蛋白。另一方面，SPIN6蛋白具有RhoGAP活性并可將活性狀態(tài)的Os-Rac1蛋白失活，催化OsRac1蛋白的水解，從而抑制Os Rac1介導的水稻抗病防衛(wèi)反應。基于以上研究結果，提出了SPL11－SPIN6－OsRac1調控水稻抗病防衛(wèi)反應的工作模型。這一研究對提出新的水稻病害防控策略具有重要意義。