最近,来自重庆大学的Ying Sun等人在The Plant Cell在线发表了题为Histone deacetylase OsHDA716 represses rice chilling tolerance by deacetylating OsbZIP46 to reduce its transactivation function and protein stability的研究论文,证明组蛋白去乙酰化酶 OsHDA716 不仅作为表观遗传调节因子发挥作用,而且还使 OsbZIP46 去乙酰化以降低其反式激活功能和蛋白质稳定性从而抑制水稻的耐寒性。Proposed model deciphering the functional interaction between OsHDA716 and OsbZIP46 to regulate rice cold stress response.
低温是限制植物生长和农作物生产的主要环境因素。基因表达的表观遗传调控被认为对于植物适应环境变化很重要,但水稻响应低温信号的表观遗传机制在很大程度上仍然难以捉摸。通常认为组蛋白去乙酰化酶 (HDAC) 被招募到基因启动子,通过组蛋白去乙酰化导致染色质压缩并降低转录机制的可及性。然而,它们是否具有调节植物胁迫反应的组蛋白独立功能在很大程度上尚不清楚。
组蛋白去乙酰化酶 OsHDA716 抑制水稻的耐寒性,并与转录因子 OsbZIP46(耐寒性的正调节因子)发生物理相互作用。因此,我们想知道OsHDA716是否具有非组蛋白去乙酰化酶活性并介导OsbZIP46去乙酰化,导致转录因子反式激活功能受损,从而抑制水稻的耐寒性?
OsbZIP46 通过转录激活 OsDREB1A 和 COLD1 调节低温诱导的钙内流和细胞质钙升高,赋予水稻耐寒性。OsHDA716 通过与 OsbZIP46 相互作用并使 OsbZIP46 去乙酰化来抑制水稻的耐寒性。OsHDA716 介导的 OsbZIP46 去乙酰化通过阻止 OsbZIP46 与目标启动子结合,降低 OsbZIP46 蛋白稳定性以及 OsDREB1A 和 COLD1 的转录调控,从而抑制水稻的耐寒性。我们的研究结果为HDACs调节基因转录的分子机制提供了重要的见解,表明HDACs可能具有不依赖于组蛋白的功能,并且可以使非组蛋白蛋白去乙酰化,从而调节其生化功能。
我们将研究 OsbZIP46 在低温胁迫下是如何被乙酰化和稳定的,以及 OsHDA716 介导的 OsbZIP46 去乙酰化如何降低其蛋白质稳定性。此外,我们还将研究OsbZIP46是否转录调控OsHDA716。
参考文献:
Ying Sun, Zizhao Xie, Liang Jin, Tian Qin, Chenghang Zhan, Junli Huang, Histone deacetylase OsHDA716 represses rice chilling tolerance by deacetylating OsbZIP46 to reduce its transactivation function and protein stability, The Plant Cell, Volume 36, Issue 5, May 2024, Pages 1913–1936, https://doi.org/10.1093/plcell/koae010
原文:Sun Ying and Huang Junli
译者:Chao Bian, TPC Assistant Features Editor
编辑:Xiaowen Shi, TPC Special Content Editor