近日,從中國農業科學院作物科學研究所獲悉,由萬建民院士領銜的科研團隊在稻米蛋白品質形成的分子基礎研究中取得新進展。該研究從細胞、遺傳和生化層面闡明了GPA4蛋白在調控水稻貯藏蛋白內質網輸出中的關鍵作用,相關成果于11月1日在線發表在植物學權威刊物《植物細胞學(The Plant Cell)》上。作科所任玉龍副研究員和南京農業大學王益華教授、劉峰博士為該論文共同第一作者,萬建民院士為通訊作者。

據悉,稻米中含有大量的貯藏蛋白質,它是稻米中僅次于淀粉的第二大類營養物質。其中谷蛋白是水稻種子中含量最高的貯藏蛋白,占種子總蛋白的60%以上,是稻米蛋白品質改良的首選目標。谷蛋白首先在胚乳細胞的內質網中以57 kDa前體的形式合成,然后經過一系列復雜的囊泡運輸過程,轉運到蛋白貯藏液泡進行沉積,并進一步加工,形成成熟的谷蛋白。但目前對該轉運過程的調控機制還知之甚少。
萬建民院士科研團隊在研究中發現了一個水稻蛋白轉運突變體命名為gpa4,該突變體中57 kDa谷蛋白前體過量積累,并形成兩種異常的內質網衍生結構。GPA4編碼一個進化上保守的膜蛋白GOT1B,該蛋白定位于與順式高爾基體相連的內質網輸出位點(ERESs)。GOT1B通過與COPII有被小泡組分Sec23c互作,調控COPII有被小泡的形成,進而調控谷蛋白的內質網輸出。本研究基本明確了GOT1B的生物學功能,為探討真核生物中COPII有被小泡組裝的調控機制提供了新的視角,并為育種家改良稻米蛋白品質提供了重要理論依據。
該研究成果是萬建民院士團隊在《植物細胞學(The Plant Cell)》《植物學雜志(The Plant Journal)》和《分子植物學(Molecular Plant)》等刊物上相繼報道GPA3、OsVPE1、GPA1/Rab5a和GPA2/VPS9a蛋白調控水稻谷蛋白剪切成熟/后高爾基體分選后,在闡述COPII有被小泡介導的谷蛋白內質網輸出機制方面的又一重要進展。本研究得到了國家自然科學基金重點項目、轉基因重大專項和中國農科院基本科研業務費等項目的資助。(通訊員 衛斐)
萬建民院士科研團隊在研究中發現了一個水稻蛋白轉運突變體命名為gpa4,該突變體中57 kDa谷蛋白前體過量積累,并形成兩種異常的內質網衍生結構。GPA4編碼一個進化上保守的膜蛋白GOT1B,該蛋白定位于與順式高爾基體相連的內質網輸出位點(ERESs)。GOT1B通過與COPII有被小泡組分Sec23c互作,調控COPII有被小泡的形成,進而調控谷蛋白的內質網輸出。本研究基本明確了GOT1B的生物學功能,為探討真核生物中COPII有被小泡組裝的調控機制提供了新的視角,并為育種家改良稻米蛋白品質提供了重要理論依據。
該研究成果是萬建民院士團隊在《植物細胞學(The Plant Cell)》《植物學雜志(The Plant Journal)》和《分子植物學(Molecular Plant)》等刊物上相繼報道GPA3、OsVPE1、GPA1/Rab5a和GPA2/VPS9a蛋白調控水稻谷蛋白剪切成熟/后高爾基體分選后,在闡述COPII有被小泡介導的谷蛋白內質網輸出機制方面的又一重要進展。本研究得到了國家自然科學基金重點項目、轉基因重大專項和中國農科院基本科研業務費等項目的資助。(通訊員 衛斐)
相關鏈接:http://www.plantcell.org/content/early/2016/11/01/tpc.16.00717