控制种子大小的信号转导途径被找到

以下文章来源于ThePlantCell ，作者TPC

Wu and Cai et al. 在The Plant Cell在线发表了题为ERECTA regulates seed size independently of its intracellular domain via MAPK-DA1-UBP15 signaling的研究论文，揭示了拟南芥中类受体激酶ERECTA调控种子大小。

背景回顾

被子植物种子的发育起始于双受精。双受精过程释放一个未知信号，触发细胞增殖，外珠被细胞扩张从而发育成种皮。这一过程能够迅速增加正在发育的种子的体积，为胚胎发育提供空间。很多通过控制外珠被细胞发育来调节种子大小的基因已经被找到。这些基因中，肽酶DA1裂解UBP15，减少UBP15蛋白水平并抑制外珠被细胞增殖。但激活DA-UBP15的上游信号通路并未被研究清楚。

科学问题

我们尝试找到更多的控制种子大小的基因，并发现类受体激酶ERECTA在调控拟南芥种子大小中起到重要作用。我们很想知道双受精过程如何激活ERECTA，以及调控种子大小过程中ERECTA下游的信号通路是什么。

研究发现

我们发现ERECTA（ER）在拟南芥中通过MPKK4/5-MPK3/6通路来调控DA1-UBP15模块，进而促进外珠被细胞增殖。受ERECTA激活的MPK3/6直接与DA1互作，并将DA1磷酸化，DA1蛋白失去稳定性并失活， UBP15蛋白得以积累，从而促进外珠被细胞增殖。我们的研究揭示了一个近乎完整的ER-MKK4/5-MPK3/6-DA-UBP15信号通路促进发育种子中外珠被细胞增殖。我们还发现在这一信号通路中，ER不需要其胞质结构域来调控外珠被细胞增殖，暗示ER可能发挥共受体的功能。

展望未来

想要找到配体以及与ER结合互作并调控外珠被细胞增殖的受体（可能是另一个类受体激酶）很困难。但是找到它们将对阐明种子形成过程中双受精如何发动外珠被细胞增殖从而协调胚胎和胚乳发育的机制有所帮助。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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