本網(wǎng)訊 近日，《JIPB》在線(xiàn)發(fā)表了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)吳青青教授團(tuán)隊(duì)題為“BBX32 dampens E3 ligase activity to promote greening in emerging seedlings”的研究論文（https://doi.org/10.1111/jipb.13939），揭示了非典型微蛋白BBX32作為調(diào)控出土幼苗抗光氧化的分子開(kāi)關(guān)。
當(dāng)植物幼苗掙脫土壤的束縛，首次沐浴在陽(yáng)光下時(shí)，會(huì)觸發(fā)大規(guī)模的基因表達(dá)調(diào)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由“黑暗向光明”的過(guò)渡。其中，迅速且精準(zhǔn)地調(diào)控葉綠素合成以及葉綠體發(fā)育，防止光氧化損傷“隱形殺手”的侵害，是關(guān)乎出土幼苗生死攸關(guān)的問(wèn)題（Zhong et al., 2014）。
作為出土幼苗變綠存活的核心轉(zhuǎn)錄因子，乙烯不敏感因子 3（EIN3）和光敏色素相互作用因子 （PIFs）的蛋白豐度與轉(zhuǎn)錄活性受到嚴(yán)格調(diào)控：一方面要快速被抑制，另一方面又不能完全被降解，出土幼苗是究竟如何解決這一兩難困境的分子機(jī)制，尚不清楚。之前的研究表明，微蛋miP1a/BBX31 和 miP1b/BBX30 能夠與PIFs/EIN3直接相互作用，破壞其四聚體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子功能的快速抑制，快速啟動(dòng)出土后幼苗的形態(tài)建成轉(zhuǎn)變（Wu et al., 2020）。鑒于BBX32與 miP1a/1b 具有較高的同源性，目前尚不清楚 BBX32 作為非典型微蛋白是否參與調(diào)控光信號(hào)通路，及其具體調(diào)控分子機(jī)制。
微蛋白（microProtein）是一類(lèi)進(jìn)化上保守、具有單一結(jié)構(gòu)域的小蛋白（分子量5-15 kD），通過(guò)其唯一的蛋白互作結(jié)構(gòu)域識(shí)別其靶標(biāo)蛋白，干擾或抑制靶標(biāo)蛋白復(fù)合體的生物學(xué)功能，作為分子開(kāi)關(guān)，動(dòng)態(tài)且精確地調(diào)控靶標(biāo)蛋白活性。在動(dòng)物中，微蛋白廣泛參與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與腫瘤發(fā)生等。近些年，植物微蛋白的調(diào)控作用受到越來(lái)越多的關(guān)注，包括幼苗形態(tài)建成、分生組織維持及分化、開(kāi)花，株型調(diào)控等過(guò)程，為植物蛋白轉(zhuǎn)錄后調(diào)控研究開(kāi)辟了全新方向 (Wu et al., 2022; Petri et al., 2025)。本研究聚焦于一個(gè)非典型的微蛋白 BBX32，其在暗轉(zhuǎn)光過(guò)程中顯著上調(diào)。組成性表達(dá) BBX32能通過(guò)同時(shí)抑制原葉綠素酸酯的積累以及黃化質(zhì)體-葉綠體裝置的分化過(guò)程，最終有效保護(hù)植物免受?chē)?yán)重光漂白損傷。BBX32可直接與 EBF1/2 相互作用，破壞了SCF EBF1/2-EIN3/PIF3 E3 連接酶蛋白復(fù)合物的組裝，進(jìn)而抑制了 E3 連接酶活性，并嚴(yán)格控制 EIN3/PIF3 的蛋白穩(wěn)定性。在土壤覆蓋條件下，過(guò)表達(dá)BBX32在很大程度上挽救因 EBF1 過(guò)表達(dá)引起的變綠缺陷，且EIN3ox/bbx32 幼苗也能完全回補(bǔ)bbx32 突變體的變綠缺陷。生化和遺傳證據(jù)均揭示了一種微蛋白新型調(diào)控范式：通過(guò)干擾 E3 連接酶與底物結(jié)合，來(lái)協(xié)調(diào)幼苗變綠過(guò)程的翻譯后調(diào)控機(jī)制。
圖1：BBX32-SCFEBF1/2-EIN3調(diào)控模塊促進(jìn)幼苗出土變綠
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院吳青青教授為本文的通訊作者。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生王康威，博士后孟云和碩士研究生田茜為論文的共同第一作者。實(shí)驗(yàn)工作得到安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)凌俊杰教授，何影講師， 在讀博士生吳家?guī)浐鸵旬厴I(yè)碩士生周蓉的大力支持。特別感謝安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)江海洋教授對(duì)本研究給予的重要支持和指導(dǎo)，北京大學(xué)鐘上威教授和浙江大學(xué)董杰研究員提供寶貴的質(zhì)粒和種子材料，以及北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院胡迎春老師在電子顯微圖像方面提供的專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省高校知名專(zhuān)家項(xiàng)目以及安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)啟動(dòng)基金等項(xiàng)目的資助。（文圖/吳青青 編輯/程玉磊 預(yù)審/張應(yīng)烙 審核/夏利明）
