2021-09-03蛋白泛素化修饰在植物自噬发生和动态调控中的重要作用

3月28日，中山大学生命科学学院肖仕教授课题组在植物学顶级期刊《ThePlantCell》（近5年影响因子IF5-year=10.529）在线发表了题为“TheTRAF-FamilyProteinsRegulateAutophagyDynamicsbyModulatingAUTOPHAGYPROTEIN6StABIlityinArabidopsis”的研究论文（论文链接：http://www.plantcell.org/content/early/2017/03/28/tpc.17.00056.abstract），首次揭示了蛋白泛素化修饰在植物自噬发生和动态调控中的重要作用。《ThePlantCell》将该论文选为当期重点推荐文章，并发布题为“FamilyChores:TRAF-FamilyProteinsHelpRecycleCellularRubbishbyRegulatingAutophagyDynamics”的评论文章。
作为一种植物逆境应答过程中的关键保护机制，科学家至今对于植物自噬发生本身的调控机理所知甚少。肖仕教授课题组利用拟南芥细胞系瞬间表达绿色荧光蛋白（GFP）融合标记和激光共聚焦显微镜技术，筛选得到两个含TRAF结构域的蛋白TRAF1a和TRAF1b，在逆境条件下能显著地从细胞质转移到自噬小体上，其双突变体对包括低氧胁迫在内的多种逆境胁迫非常敏感，说明这两个蛋白可能参与了对自噬相关蛋白的翻译后修饰，从而影响自噬发生。遗传学和生物化学证据表明，TRAF1a和TRAF1b作为分子适配器，分别与不同的RINGE3蛋白连接酶SINAT1／SINAT2和SINAT6互作，从而在正常条件或逆境胁迫下，通过泛素化降解和竞争性稳定作用来动态调控自噬相关蛋白ATG6的蛋白水平，从而维持细胞内自噬发生的稳态（图1）。这一发现为深入研究植物自噬发生的调控机制提供了新的研究方向，具有重要的科学意义。

图1.TRAF1蛋白调控植物自噬发生的工作模型

该课题研究获得了国家“青年千人计划”、教育部“新世纪优秀人才支持计划”，国家自然科学基金项目及中国博士后科学基金项目的资助。肖仕教授为论文的独立通讯作者，博士生齐华和夏凡女、特聘研究员谢丽娟为该论文的共同第一作者。香港中文大学姜立文教授、中科院遗传所谢旗研究员、华南农业大学李发强教授作为共同作者，为本研究的实施提供了必要的技术支持。
肖仕教授自2011年到生命科学学院工作以来，已在生物学主流期刊《Autophagy》（2015；IF5-year为10.698）、《PlantCell》（2017；IF5-year为10.529）、《PLoSGenetics》（2015；IF5-year为8.555）、《PlantPhysiology》（2017；IF5-year为8.030）、《PlantJournal》（2015；IF5-year为6.963）、《MolecularPlant》（2015；IF5-year为6.534）等上发表独立通讯作者论文6篇；此外，还以共同第一作者和共同作者发表论文8篇；其中1篇论文入选ESI高被引论文和热点论文，2篇论文入选ESI扩展版高被引论文。