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植物所刘建祥课题组Molecular Plant综述植物细胞器蛋白稳态调控分子机制

时间:2020-11-02 访问次数:11

20201030日,Molecular Plant杂志在线发表了来自浙江大学生命科学学院植物生物学研究所刘建祥教授为通讯作者的综述论文,题为“Protein Quality Control in Plant Organelles: Current Progress and Future Perspectives”。该综述系统总结了植物细胞内质网、叶绿体和线粒体中蛋白质量控制的分子机制,并且对这些细胞器中蛋白质量控制的共有和特异的分子机制进行了梳理和比较,对各细胞器间信息交流和协调调控蛋白质稳态及其对植物生长发育和环境适应性展开了讨论,为该领域的研究提供了系统的总结和展望。

图:植物细胞器蛋白稳态调控主要调控通路及其之间的信息交流与互作

内质网,叶绿体和线粒体是蛋白质合成、光合作用、代谢和能量产生的主要细胞器。这些细胞器中的蛋白质稳态proteostasis平衡维持与调控对于植物生长、发育和抗逆性至关重要。蛋白质折叠是真核生物细胞中的基本生物学过程,也是一个很容易出错的过程,受发育信号和环境胁迫的影响较大。植物已经进化出许多机制来确保植物细胞器中蛋白质的正确折叠和成熟。错误折叠或受损蛋白会通过细胞器内蛋白酶、细胞器关联的泛素-蛋白酶体系统以及细胞自噬来降解。当错误折叠蛋白质积累时,细胞器特异的未折叠蛋白应答(UPR)可通过减少蛋白质折叠需求,增加蛋白质折叠能力并增强蛋白酶体关联蛋白质降解和自噬等机制来达到新的蛋白质稳态。综上,内质网、叶绿体和线粒体可以在不同方面通过类似的机制调控蛋白稳态,同时每种细胞器又具有特异的组分和机制调控自身的蛋白水平,从而适应不同的生长发育阶段或者各种环境胁迫。此外,蛋白稳态失衡时,不同细胞器间以及与细胞核间存在信号交流和传递,共同协调蛋白质稳态和细胞功能。

刘建祥教授课题组长期研究植物细胞内质网蛋白稳态调控分子机制以及植物响应环境温度变化(高温)的分子机理,相关研究得到国家自然科学基金委国家杰出青年科学基金等项目的资助

原文链接:https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(20)30378-6