祝贺毕业生郑丙莲教授在植物miRNA产生途径取得重要进展

Su, C., Li, Z., Cheng, J., Li, L., Zhong, S., Liu, L., Zheng, Y., Zheng, B. (2017) The Protein Phosphatase 4 and SMEK1 Complex Dephosphorylates HYL1 to Promote miRNA Biogenesis by Antagonizing the MAPK Cascade in Arabidopsis. Developmental Cell, 41: 527-539.e5. PMID 28586645 DOI: 10.1016/j.devcel.2017.05.008

原文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1534580717303908

该研究通过正向遗传学的手段鉴定了磷酸酶复合物PP4/SMEK1通过拮抗MAPK的激酶活性直接介导了HYL1的去磷酸化,最终保证植物体内正常的miRNA产生。作者首先发现smek1突变体表现出全基因组水平的miRNA含量下降,进一步研究证明SMEK1与HYL1蛋白互作并直接稳定HYL1。同时作者首次证明植物体内SMEK1可以作为PP2A家族的磷酸酶PP4的调节亚基,组装成功能性的PP4复合物,并证明HYL1就是PP4/SMEK1的底物。此外,作者进一步通过生化和遗传学手段证明植物的SMEK1能够抑制MAPK的激酶活性,并且促进HYL1的去磷酸化从而保证功能性/去磷酸化HYL1蛋白的累积。最后作者证明不同于磷酸酶CPL1/2可能在特定的发育阶段调节HYL1的去磷酸化,PP4/SMEK1可能通过整合环境因素参与了miRNA加工过程的调控,因为SMEK1蛋白本身受到脱落酸ABA的显著诱导。这项研究首次在激酶MAPK和磷酸酶PP4/SMEK1之间建立了联系,为深入研究植物miRNA的加工奠定了坚实基础。同时,鉴于PP4/SMEK1复合物在动植物中的高度保守性,此研究为揭示动物中TRBP的磷酸酶提供了重要的线索。