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四川大学揭示细胞质类受体激酶调控ABA信号传导的作用机制

ABA在植物的生长、发育以及胁迫响应中具有重要作用。RCARs/PYR1/PYLs-PP2C-SnRK2是ABA信号途径的核心组分。目前关于ABA受体RCARs(PYLs)的研究已成为热点,然而对翻译后RCARs是如何被修饰从而调控ABA信号传导的机制知之甚少。近日,四川大学杨毅教授和清华大学娄智勇博士合作在Cell Discovery 在线发表了题为“CARK1 mediates ABA signaling by phosphorylation of ABA receptors”的研究论文,揭示了细胞质类受体激酶通过磷酸化ABA受体从而介导ABA信号途径的作用机制。


在这项研究中,研究人员在拟南芥中鉴定了一种细胞质类受体激酶(receptor-like cytoplasmic kinase, RLCK),命名为CARK1(Cytosolic ABA Receptor Kinase 1)。分析发现,CARK1属于拟南芥中的Ser/Thr蛋白激酶 RLCK VIII亚家族。CARK1通过磷酸化作用,可与ABA受体 RCAR3 (PYL8) 和 RCAR11 (PYR1) 互作。进一步研究发现,N204对CARK1的激酶活性以及对CARK1与RCAR3/RCAR11的互作极其重要。CARK1对RCAR3和RCAR11的磷酸化分别发生在T77和T78。遗传分析表明,CARK1正向调控ABA介导的生理反应,过表达CARK1可显著的提高拟南芥抗旱性。CARK1可正向调控ABA响应基因的表达,并增强RCA3/RCAR11对PP2C的抑制作用。 综上,本研究结果表明,CARK1通过磷酸化RCAR3/RCAR11从而正向调控ABA信号传导。




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