研究發現植物核孔蛋白在響應ABA信號與鹽脅迫中的作用

　　12月12日，中國科學院逆境生物學研究中心朱健康研究組和普渡大學博士后祝英方的研究成果，以An Arabidopsis Nucleoporin NUP85 modulates plant responses to ABA and salt stress為題，在線發表在PLOS Genetics上。該研究通過遺傳篩選的手段發現了核孔蛋白成員NUP85參與調控植物響應ABA與高鹽脅迫的RD29A-LUC報告基因的表達，并部分揭示了其在調控逆境響應基因表達的分子機理。

　　核孔蛋白是鑲嵌在細胞內外核膜上的復雜復合體，是調控細胞質與細胞核之間運輸的通道。以往研究發現了部分植物核孔蛋白參與植物發育、響應低溫以與免疫應答等過程。但核孔蛋白在響應ABA信號以及高鹽脅迫中的生物學作用尚未被報道。

　　RD29A-LUC報告基因在sickle-1（sic-1）突變體的背景下能夠在ABA與高鹽處理后高度表達，通過EMS誘變后的抑制子篩選，該研究發現NUP85的突變導致RD29A-LUC報告基因在sic-1中的表達受到明顯的抑制。與該正向遺傳篩選結果吻合的基因表達研究發現，RD29A、COR15A與COR47等逆境響應基因的表達在nup85突變體以及其他核孔蛋白突變體如Nup160與hos1中受到明顯抑制。除了影響逆境響應基因的表達外，發現nup85與nup160、hos1突變體對于外源ABA與高鹽處理更敏感，它們的雙突并沒有明顯增強單突的敏感表型，暗示核孔蛋白在響應ABA與高鹽脅迫中可能存在功能冗余的現象。進一步的蛋白質組學研究揭示，NUP85除了與NUP107-160復合體的其他成員在一個復合體外，還可能與一些調控基因轉錄的重要因子，mediator complex存在相互作用。該研究驗證了NUP85能夠與MED18直接相互作用，從而參與調控ABA以及鹽脅迫誘導的逆境基因表達。綜上所述，該研究不僅揭示了NUP85和其他核孔蛋白參與調節ABA和鹽脅迫的分子機制，還揭示了核孔蛋白復合體及中介復合體在調控基因表達中的關系。

　　研究工作得到了中科院與美國NSF的經費資助。