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生物钟在调节细胞代谢中发挥有重要作用,但新陈代谢对生物钟的影响在植物中很大程度上是未知的。
2019年1月23日,来自美国密苏里大学生物系的Xuemin Wang 在Plant Cell 在线发表了题为Interaction and regulation between lipid mediator phosphatidic acid and circadian clock regulators in Arabidopsis 的研究论文,文章揭示了脂质介质磷脂酸 (Phosphatidic Acid,PA) 与生物钟核心调节子相互作用并调节生物钟核心调节子的功能,而且还可以充当细胞导管,进而对生物钟与脂质代谢进行整合。
研究者为了确定PA 的核功能,筛选了拟南芥转录因子cDNA 文库以鉴定可能与PA 相互作用的转录因子。发现PA 能够与生物钟核心调节子LATE ELONGATED HYPOCOTYL(LHY)和CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED1(CCA1)在拟南芥中相互作用并调节其功能。 比如,PA降低了LHY和CCA1结合其靶基因TIMING OF CAB EXPRESSION1 (TOC1)的启动子的能力;增加PA的积累和抑制产生PA的酶对生物钟输出具有相反的影响。另外,生物钟也影响脂质的代谢,比如在野生型中能够观察到的几种膜磷脂(包括PA)的水平的昼夜变化,而在LHY 和CCA1 突变体中则没有;在生物钟突变体中,也影响储存脂质的积累等。
总之,这项研究揭示了生物钟和脂质代谢之间的互联机制。研究者提出生物钟通过调控脂质代谢基因的时空表达来调节脂质代谢,而甘油脂中间体PA也参与调节生物钟的功能。模式图如下:PA 与LHY和CCA1结合,干扰其下游靶基因的表达 (比如TOC1),另一方面,生物钟可以调控脂质代谢 (包括PA)。
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GMT+8, 2024-9-23 10:26
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