免疫球蛋白結合蛋白(BiP)是內質網腔內主要的分子伴侶,參與蛋白質折疊、修飾、跨膜運輸以及錯誤折疊蛋白降解等過程,在內質網介導的蛋白質量控制和脅迫應答中發(fā)揮重要作用。BiP功能發(fā)揮需要輔助伴侶蛋白和核苷酸交換因子(NEF)的共同作用,后者直接調控BiP與蛋白的結合與釋放。目前植物中BiP及其互作的輔助伴侶蛋白研究較多,但BiP相關的核苷酸交換因子研究尚未見報道。
中國科學院植物研究所曲樂慶研究組在對內質網脅迫的水稻種子進行蛋白質組學分析時,鑒定到一個表達水平極顯著上調的蛋白OsFes1C。該蛋白與酵母和哺乳動物中的Fes1p同源,但與Fes1p定位于細胞質、響應熱脅迫不同,OsFes1C為內質網膜蛋白,表達受內質網脅迫和鹽脅迫誘導。進一步研究發(fā)現,OsFes1C可以直接與OsBiP1相互作用。添加ADP可以增強OsFes1C與OsBiP1的相互作用,而添加ATP則減弱其相互作用。上述結果表明,OsFes1C是OsBiP1的核苷酸交換因子。過量表達或抑制表達OsFes1C水稻植株對內質網脅迫更敏感,且生長發(fā)育受抑制。該研究揭示出OsFes1C調控OsBiP1的分子機理,深化了對水稻內質網脅迫應答機制的理解。
相關研究成果于6月8日在線發(fā)表在Plant Physiology上,植物所助理研究員錢丹丹為論文第一作者,副研究員田麗宏和研究員曲樂慶為論文共同通訊作者。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(A類)、國家轉基因生物新品種培育重大專項和國家自然科學基金的支持。
OsFes1C是OsBiP1的核苷酸交換因子