福建农林大学林辰涛教授团队发表隐花色素CRYs信号转导综述文章

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

隐花色素cryptochromes (CRYs) 是主要的蓝光受体，调控植物光形态建成、开花时间、温度响应、避荫反应、生物钟和DNA损伤修复等生物学过程 (图1)。

近日，JIPB在线发表了福建农林大学林辰涛教授团队撰写的题为“The dual-action mechanism of Arabidopsiscryptochromes”的综述文章 (https://doi.org/10.1111/jipb.1357‍8)。该论文总结了蓝光受体CRYs的光响应分子调控网络，提出CRYs主要通过“Lock-and-Key” (锁钥模型) 和”Liquid-Liquid Phase Separation” (液-液相分离模型) 两种机制进行信号转导，并且提出：CRYs在黑暗条件下具有生物学功能的假说。

目前已报道了84个CRYs信号转导因子，主要包括转录因子/转录调控因子、泛素E3连接酶、蛋白激酶、mRNA甲基转移酶、染色体调控因子、可变剪切因子和DNA损伤修复蛋白等。蓝光不仅诱导CRYs蛋白结构发生变化，从而调控CRYs与下游信号转导因子结合活性 (47个CRYs信号转导因子与CRYs结合活性受蓝光所调控)，而且快速诱导CRYs发生液-液相分离 (41个CRYs信号转导因子能与CRYs共定位到光小体中)，进行蓝光信号转导。

“锁钥模型”指CRYs与下游信号转导因子就像锁和钥匙一样，通过互补/契合的结构相互结合，进行信号转导。结构分析已经证实CRYs与CRY信号转导因子 (BIC2和COP1) 互补/契合的结构。此外，已报道的47个结合活性受蓝光所调控的CRY互作蛋白，都符合锁钥模型的诱导契合模型假说。但部分CRY互作蛋白与CRYs结合活性不受光调控 (如MTA、FIO1和MAC3A等)，因此，不能用锁钥模型解析。而且，CRYs C端为无序结构域 (Intrinsically Disordered Region，IDR)，也不能用锁钥模型解析。

“液-液相分离模型”完美解决了锁钥模型的不足。根据液-液相分离模型，虽然部分CRY互作蛋白与CRYs结合活性不受光调控 (如MTA、FIO1和MAC3A等)，但蓝光快速诱导其与CRYs发生相分离，共定位到CRYs光小体中，从而增加蛋白浓度或酶活性，进行蓝光信号转导。

图1. 蓝光受体CRYs信号转导调控网络

福建农林大学曲高平为论文第一作者，福建农林大学/美国芝加哥大学江博晨参与了论文的修改，福建农林大学林辰涛教授为论文通讯作者。该论文得到了国家自然科学基金、国家自然科学基金青年基金等项目资助。

转自：“iPlants”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！