近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所在植物次生代謝物生物合成調(diào)控機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了MYB3轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控苯丙氨酸合成新分子機(jī)制。相關(guān)研究成果于5月8日在線發(fā)表在國(guó)際著名的植物學(xué)雜志《植物生理學(xué)（Plant Physiology）》上。
植物能夠合成各種次生代謝物，包括生物堿、萜類(lèi)、黃酮類(lèi)、硫代葡萄糖苷等。這些次生代謝物在植物適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中扮演著非常重要的角色，它們參與調(diào)控植物的品質(zhì)、生長(zhǎng)發(fā)育、生物和非生物脅迫等各種生理生化過(guò)程，而R2R3-MYB類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控苯丙烷類(lèi)次生代謝生物合成中起到重要的作用。
在擬南芥MYB轉(zhuǎn)錄因子中，第4亞類(lèi)的MYB3、MYB4、MYB7、MYB32轉(zhuǎn)錄因子因含有EAR 抑制基序而具有轉(zhuǎn)錄抑制活性，但是其調(diào)控基因表達(dá)的分子機(jī)理尚未闡述清楚。研究團(tuán)隊(duì)前期的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)了MYB4、MYB7、MYB32因子與細(xì)胞核膜蛋白SAD2相互作用，定點(diǎn)突變分析發(fā)現(xiàn)了MYBs蛋白保守基序GY/FDFLGL的天冬氨酸（Asp，D）在蛋白相互作用中起到了重要作用，這種互作使得MYBs蛋白能夠進(jìn)入細(xì)胞核從而調(diào)控基因的表達(dá)，這一結(jié)果發(fā)表在《植物雜志（The Plant Journal）》上。在前期的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MYB3的調(diào)控機(jī)制與MYB4、MYB7、MYB32完全不一樣，酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MYB3能夠與LNK蛋白家族成員LNK1和LNK2相互作用，這種互作依賴(lài)于LNK蛋白C端的保守基序R1和R2，定點(diǎn)突變發(fā)現(xiàn)保守基序R1和R2中的天冬氨酸（Asp，D）在互作中起到重要的介導(dǎo)作用，轉(zhuǎn)錄激活檢測(cè)分析證明了LNK1和LNK2通過(guò)其N(xiāo)端的ENT結(jié)構(gòu)域來(lái)調(diào)控MYB3的抑制子功能，上述研究工作深入揭示了MYB抑制子調(diào)控植物次生代謝物生物合成的分子機(jī)制，為植物代謝工程和品質(zhì)改良提供了重要的理論基礎(chǔ)。
該論文以生物所為第一完成單位，周美亮副研究員為第一作者，周美亮副研究員和吳燕民研究員為共同通訊作者。該研究得到科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的資助。（通訊員 崔艷）
文章鏈接：http://www.plantphysiol.org/content/early/2017/05/08/pp.17.00160.long
