DELLA蛋白存在非經(jīng)典降解途徑（2020.6.1 iPlants）

DELLA轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子是控制植物對(duì)環(huán)境的生長(zhǎng)反應(yīng)的重要組成部分，這種控制被認(rèn)為是由赤霉素（GAs）信號(hào)通路介導(dǎo)的，其中赤霉素水平變化會(huì)促進(jìn)了DELLAs蛋白的降解。2020年5月30日，PNAS雜志在線發(fā)表了來(lái)自西班牙巴侖西亞理工大學(xué)David Alabadí課題組題為“COP1 destabilizes DELLA proteins in Arabidopsis”的研究論文。

該研究表明COP1/SPA1復(fù)合物和DELLA之間有直接物理相互作用，并提出了不同于經(jīng)典GA信號(hào)通路調(diào)控DELLA穩(wěn)定性調(diào)節(jié)的機(jī)制。因此，COP1而不是赤霉素水平的變化介導(dǎo)了DELLA的快速降解以響應(yīng)環(huán)境信號(hào)。

DELLAs蛋白是赤霉素（GA）信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的負(fù)調(diào)控元件，一旦被GA激活的GIBBERELLIN INSENSITIVE1（GID1）受體識(shí)別出它們的N末端結(jié)構(gòu)域，其穩(wěn)定性就會(huì)嚴(yán)重降低，該受體募集SCF SLY1/GID2復(fù)合物會(huì)促進(jìn)它們被蛋白酶體泛素化依賴性降解（如下圖）。

該研究首先表明擬南芥生長(zhǎng)在28℃或陰影中會(huì)降低GA不敏感的DELLA蛋白的豐度，表明存在DELLA降解的非經(jīng)典途徑。之后該研究發(fā)現(xiàn)cop1-4突變體幼苗中的RGA（REPRESSOR OF ga1-3（RGA））水平升高，并且在陰影或暖溫度條件下增加了COP1的豐度，而RGA水平減少，說(shuō)明COP1影響RGA水平以響應(yīng)陰影和溫暖條件。

該研究進(jìn)一步表明，快速升溫引起的RGA降解需要COP1，并且要先于GA的變化。此外，該研究還表明GA的變化對(duì)RGA豐度的快速變化沒有直接的主要貢獻(xiàn)，因?yàn)楫?dāng)GA水平升高時(shí)，COP1已經(jīng)引起RGA的衰減。進(jìn)一步該研究還表明，表明COP1-SPA1復(fù)合物與DELLA蛋白相互作用，并能促進(jìn)GA不敏感的DELLA蛋白的降解。

綜述所述，該研究表明DELLAs不僅會(huì)因經(jīng)典的GA依賴性途徑而受到降解，而且還會(huì)受到COP1蛋白的調(diào)控降解，并且這種調(diào)控與對(duì)陰影和溫暖溫度的生長(zhǎng)響應(yīng)有關(guān)。