aBIOTECH 2023-12-21 15:30 发表于北京
以下文章来源于生物技术通报 ，作者生物技术通报
中介体复合物（mediator complex）是一个由20-30多个蛋白组成的大型复合体。按照空间结构，可分为头部、中部、尾部和细胞周期蛋白依赖性激酶8（cyclin-dependent kinase 8, CDK8）模块。研究发现中介体复合物不仅是植物生长发育、激素信号转导以及生物胁迫中重要的调节因子；同时，还在植物非生物胁迫的适应过程中发挥着关键作用。植物不能移动，必须迅速响应各种各样的环境挑战如干旱、盐和极端温度等多种非生物胁迫。为了有效地感知和响应环境胁迫，植物进化出了复杂的信号转导途径和转录重编程机制，以调节基因转录水平和表达模式。中介体复合物作为植物的转录机器中的重要共激活子，几乎参与了所有的基因转录。近日，《生物技术通报》在线发表了河南大学祝英方团队特邀综述《中介体复合物在植物非生物胁迫应答中的功能》。本文概述了植物中介体复合体的发现及其在非生物胁迫应答中的作用，并对未来中介体复合物在植物非生物胁迫相关的研究方向进行了展望，以期为中介体复合物在作物非生物胁迫中的利用提供理论依据。
2 中介体复合物在植物激素ABA和JA信号通路中的功能植物中介体复合物通过整合不同非生物胁迫信号到Pol II,实现对胁迫响应基因的转录调控。拟南芥基因组中含有约34个中介体成员，但是只有少数中介体成员在非生物胁迫（如干旱、盐、极端温度）应答过程的功能被报道，大多数中介体成员在非生物胁迫应答中的功能仍不清楚。此外，中介体复合物在盐、高温以及涝害等非生物胁迫领域的研究仍然匮乏。深入研究中介体复合物在不同非生物胁迫应答中的作用，解析中介体复合物在非生物胁迫响应过程中的转录调控机制，有助于深入理解植物适应非生物胁迫的分子机制。目前为止，植物中介体复合物的研究仍以模式植物拟南芥为主，其在重要农作物和蔬菜（如玉米、小麦等粮食作物；番茄、黄瓜等经济作物）中参与非生物胁迫应答的功能研究仍然缺乏。因此，深入研究中介体复合物在非生物胁迫中的作用，将为改良重要农作物的抗逆性状提供重要的理论依据。中介体复合物主要起着连接不同转录因子和Pol II的“桥梁”作用。目前为止，只有少数转录因子被报道与中介体亚基相互作用来调节ABA和非生物胁迫应答。未来可借助蛋白质组学、免疫沉淀串联质谱分析等高通量技术手段鉴定更多与植物中介体复合体相互作用的转录因子，并解析中介体复合体如何通过与不同的转录因子互作，特异性地调节不同非生物胁迫应答的分子机制。此外，中介体复合体不同亚基如何调控不同非生物胁迫的应答过程也是一个重要的研究方向。虽然之前蛋白质组学的结果表明20多个中介体成员处于同一蛋白复合体，但是植物在应答不同胁迫时，可能通过改变中介体复合体的构象或蛋白解聚，从而实现激活或者抑制特定胁迫信号响应基因的转录。另一个可能的途径是中介体复合体成员之间在应答不同胁迫信号时存在竞争和协同关系，进而改变某些转录因子介导的基因转录。中介体复合体还被预测可以通过调节染色质结构、RNA加工和表观遗传标记的募集来调节Pol II组装水平的转录。然而中介体复合物如何通过磷酸化、乙酰化等表观修饰途径调节植物对非生物胁迫的应答过程仍有待研究。
祝英方，河南大学省部共建作物逆境适应与改良重点实验室/生命科学学院教授，研究方向为番茄和大豆等重要农作物应答环境胁迫的分子调控机制。在Trends in Plant Science, Plant Cell, Nature Communication, New Phytologist, PLoS Genetics, Plant Cell Environment等期刊发表论文30余篇。
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