遺傳發育所揭示植物體內ERAD平衡調控機制

內質網相關的蛋白質降解（ERAD）是一種位於內質網的特殊的泛素蛋白酶體降解途徑，在清除生物體內非正確摺疊或修飾的蛋白質過程中發揮重要功能。鑒於ERAD功能的重要性，ERAD活性受到體內錯誤摺疊蛋白水平的嚴格調控。生物體在正常生長狀態下，體內的錯誤摺疊蛋白含量較低，ERAD活性過高會導致正常蛋白的非特異性降解，因此，通過ERAD平衡（ERAD tuning）下調部分關鍵組分的蛋白含量。但是目前植物體內ERAD研究還處於鑒定功能組分的階段，對於ERAD平衡的研究少之又少。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所謝旗研究組長期致力於植物體內ERAD調控機制的研究。HRD1複合體和DOA10複合體是參與真核生物ERAD過程的兩大關鍵複合體，實驗室前期工作證明，生物體在正常生長情況下，體內錯誤摺疊蛋白含量較低，HRD1通過直接泛素化並降解UBC32（DOA10複合體成員）保證ERAD活性處於較低水平。這是植物體內ERAD平衡的首例報道，同時研究組還證明該調控過程在動物中保守存在。在前期工作基礎上謝旗研究組繼續進行深入研究，發現UBC32作為泛素結合酶可以反向調控HRD1複合體的組分AtOS9。UBC32直接負調控AtOS9的蛋白穩定性。這個發現與近期哺乳動物中的研究相互印證了高等生物中HRD1與DOA10兩個複合體之間存在相互拮抗的效應，進一步加深了人們對高等生物體內ERAD及ERAD平衡的認識。

上述研究結果於2016年12月28日在線發表在《分子植物》（Mol. Plant，DOI: 10.1016/j.molp.2016.12.011）上。謝旗研究組的博士後陳倩為該論文第一作者。該研究得到了十三五蛋白質重大研究計劃以及博士後創新人才計劃的資助。

圖：真核生物中HRD1複合體和DOA10複合體相互拮抗的分子模型