8月7日，國際學(xué)術(shù)期刊The Plant Cell在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員劉宏濤團隊題為COR27 and COR28 are Novel Regulators of the COP1–HY5 Regulatory Hub and Photomorphogenesis in Arabidopsis的研究論文，鑒定了調(diào)控光形態(tài)建成新因子，揭示了光信號通過COR27和COR28精細(xì)調(diào)控光形態(tài)建成新機制。
此前，研究團隊報道藍(lán)光通過調(diào)控冷誘導(dǎo)蛋白COR27和COR28的表達量而參與低溫響應(yīng)，平衡植物發(fā)育與抗冷，而COR27和COR28介導(dǎo)藍(lán)光與溫度調(diào)控生物鐘周期，通過影響生物鐘周期而平衡植物發(fā)育與抗冷（Li et al,The Plant Cell2016）。COR27和COR28蛋白穩(wěn)定性受藍(lán)光調(diào)控，但機制尚不清楚。
研究人員利用酵母雙雜交篩選COR27和COR28結(jié)合蛋白，獲得E3泛素連接酶COP1。COP1是光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的核心抑制因子，通過調(diào)控bZIP類轉(zhuǎn)錄因子HY5的蛋白穩(wěn)定性而負(fù)調(diào)控光形態(tài)建成。幼苗在黑暗中進行暗形態(tài)建成，下胚軸伸長，子葉閉合、黃化，產(chǎn)生頂端彎鉤，以便于突破土壤而進入光照環(huán)境，見光后迅速開始光形態(tài)建成，下胚軸伸長受到抑制，子葉張開并轉(zhuǎn)綠以進行光合作用。植物在漫長的進化過程中進化出敏感的信號系統(tǒng)來調(diào)節(jié)光形態(tài)形成，以響應(yīng)不斷變化的光環(huán)境。COR27和COR28與COP1發(fā)生相互作用，而COP1調(diào)控它們在黑暗中的蛋白降解。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，COR27和COR28促進擬南芥下胚軸伸長，是光形態(tài)建成的負(fù)調(diào)控因子。COR27和COR28通過結(jié)合HY5而調(diào)控眾多光形態(tài)建成下游基因表達。COR27和COR28在黑暗中被COP1降解，光信號通過抑制COP1而促進HY5和COR27的積累，同時COR27與HY5直接結(jié)合，抑制其轉(zhuǎn)錄活性，在黑暗中微調(diào)暗形態(tài)建成，在光照下調(diào)控光形態(tài)建成。這些結(jié)果表明，COR27和COR28作為COP1-HY5調(diào)控中樞的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，與HY5共同調(diào)節(jié)HY5靶基因的轉(zhuǎn)錄，以確保黑暗中正常的暗形態(tài)建成和光照下的光形態(tài)建成。
