多细胞生物自噬起始的分子机制
自噬在细胞中起到“清道夫”的功能,通过把细胞内错误折叠的蛋白质、损伤的细胞器等“垃圾”包裹在一个称作自噬体的双层膜结构,并运送到溶酶体进行降解及回收。自噬对抵抗多种应激和维持细胞稳态至关重要。寻找决定自噬体形成的信号是自噬领域一个长期悬而未决的难题。
中国科学院生物物理研究所张宏团队发现,自噬诱导时,内质网表面发生钙瞬变,并触发FIP200自噬起始复合物发生液-液相分离,形成的FIP200凝聚体与内质网膜蛋白结合并定位于内质网,成为自噬体起始位点。该工作揭示了内质网表面钙瞬变是启动自噬体形成的关键信号,极大地促进了人们对自噬分子机制的理解,并对探究内质网钙失调导致的神经退行性疾病等相关疾病中自噬异常的机理有重要意义。
该研究成果发表于《细胞》杂志(Cell, 2022, 185(22):4082-4098)。
水稻抗高温基因挖掘及调控新机制
随着全球气候变暖,极端高温天气频发,使作物大量减产,加剧粮食安全问题。挖掘作物抗高温基因资源、阐明高温抗性调控机制,以培育抗高温作物品种是当前亟待解决的挑战课题。
中科院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣团队与上海交通大学林尤舜团队合作揭示水稻高温抗性的新机制,挖掘出由TT3.1和TT3.2组成的抗高温遗传模块TT3,同时首次发现第一个潜在的高温感受器(TT3.1),其感知并传递高温信号给叶绿体蛋白TT3.2,保护叶绿体免受热伤害;来自非洲稻的TT3.1-TT3.2模块显着增强高温抗性,在高温胁迫下比对照增产1倍。林鸿宣团队又挖掘出水稻抗高温基因TT2,首次揭示钙信号-蜡质代谢的抗高温新机制,在高温胁迫下TT2比对照增产54.7%。TT2和TT3成果为作物抗高温育种提供珍贵基因资源。
以上研究成果分别发表于《科学》杂志(Science 376:1293-1300)和《自然植物》杂志(Nature Plants 8:53–67)。 |