近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)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(diào)控途徑中的作用機理研究取得新進展。相關(guān)研究結(jié)果于2015年2月6日在線發(fā)表在SCI頂尖核心期刊《科學(xué)公共圖書館病原》上。

泛素蛋白酶體途徑是真核生物體內(nèi)蛋白質(zhì)翻譯后修飾最重要的調(diào)控機制之一。2004年，有3位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)解的蛋白質(zhì)降解過程而獲得了“諾貝爾化學(xué)獎”。泛素連接酶E3在泛素調(diào)解的蛋白質(zhì)降解過程中負責(zé)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(chǎn)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(chǎn)。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(jié)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(dǎo)的水稻抗病防衛(wèi)反應(yīng)?；谝陨涎芯拷Y(jié)果，提出了SPL11－SPIN6－OsRac1調(diào)控水稻抗病防衛(wèi)反應(yīng)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。