北大邓兴旺教授连发三篇PNAS

　　

生物通报道：邓兴旺教授是世界著名的生物学家，北京大学长江特聘教授，他曾经是美国耶鲁大学分子、细胞和发育生物学系终身教授，去年7月放弃了耶鲁大学终身教授身份，全职回到北大任职（美国科学院院士邓兴旺：希望后半生为中国农民做点）。邓兴旺教授长期从事植物分子遗传及生理学方面的研究。曾多次在《细胞》、《科学》、《自然》等世界权威刊物上发表很有影响的学术文章。他领导的实验室所取得的成果处于世界领先水平，其研究成果成为了行业标准。2013年4月30日当选美国科学院新科院士。

今年4月、6月和10月，邓兴旺教授带领的研究小组，先后在国际权威学术期刊《PNAS》上发表三项重要研究成果。

植物各个器官能对环境信号做出差异性的应答，以适应不断变化的环境条件。光是决定植物发育的关键环境因素。当拟南芥幼苗从土壤里长出的时候，光在去黄化过程中诱导子叶张开和抑制胚轴伸长。这种差异性调控对于植物的生存至关重要，但人们至今还不清楚其中的具体机制。邓兴旺教授带领的研究团队对此进行了深入研究，他们在四月二十六日的《PNAS》杂志上发表文章，揭示了光调控不同植物器官发育的关键机制。研究人员对拟南芥子叶和胚轴进行了器官特异性转录组分析，鉴定了受到光调控的32个SAUR（Small Auxin Up RNAs）基因，并将这些SAUR命名为lirSAUR。研究显示，光通过生长素的水平和光敏色素互作因子（PIF）的稳定性，差异性调控子叶和胚轴中的lirSAUR表达。而lirSAUR进一步介导这两种器官的差异性生长。相关阅读：北大陈浩东、邓兴旺PNAS发表研究新成果。

BBX蛋白是锌指结构蛋白家族的一个亚家族，广泛存在于多细胞生物和一些单细胞生物中，通过蛋白运输、泛素化介导以及转录调控等作用，参与细胞的生命活动。该类蛋白最主要的特征是在其结构的N末端包含1个或2个B-box结构域，有的还在C末端含有一个CCT结构域。动物中BBX蛋白的研究开展较早，但植物中关于该类蛋白功能的揭示刚刚开始。近年来的研究表明，植物中含B-box的蛋白也在其生长、发育中发挥重要的作用。它们能够介导蛋白互作和基因表达调控，参与光形态建成、花发育及对逆境的响应等过程。以往的研究确定了BBX21是光信号的一个正调控因子，但目前尚不清楚BBX21在调控幼苗光形态建成中所起的确切作用。

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6月20日，邓兴旺教授带领的研究小组，与中国农业大学的研究人员合作，在PNAS上发表的文章报告称，发现在体内COP1与BBX21发生了互作，在体外COP1能够泛素化BBX21。因此，在黑暗培育的拟南芥幼苗中COP1靶向BBX21促成了26s蛋白酶体介导的降解。此外，他们证实在光线下BBX21结合了HY5启动子的T/G-box，直接激活了HY5表达。在光线下过表达BBX21的转基因幼苗显示胚轴显著缩短，这一表型依赖于功能性的HY5。这些研究数据揭示出了BBX21介导幼苗光形态建成的分子基础，表明了BBX21是参与COP1-HY5调控枢纽的一个至关重要的组件。相关阅读：北大邓兴旺PNAS发表新研究成果。

在真核生物的核糖体生物发生过程中，Box C (RUGAUGA)/D (CUGA)和H (ANANNA)/ACA 小核仁RNAs (snoRNAs)对于rRNA的修饰和加工是非常重要的。然而，snoRNAs在前体rRNA加工的多个步骤中发挥什么分子作用，我们仍然知之甚少。10月5日，邓兴旺教授和北大生命科学学院副研究员朱丹萌作为共同通讯作者，在《PNAS》上发表题为“Arabidopsis small nucleolar RNA monitors the efficient pre-rRNA processing during ribosome biogenesis”的研究论文。这项研究表明，一个新的C/D框snoRNA——HIDDEN TREASURE 2 (HID2)所起的作用是，作为监测有效前体rRNA加工过程的一个主要因子，这反过来对于拟南芥中精确的核糖体装配是必不可少的。这些数据探讨了空间调节的snoRNA和该复合物、核糖体生物合成的精确控制之间的联系。此外，HID2标签基序和功能的保守性，突出了其在多细胞生物中的重要性。在植物中hid2似乎是一种有代表性的snoRNA突变体，表现出多向性的发育缺陷。

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
Zhu P, Wang Y, Qin N, Wang F, Wang J, Deng XW, Zhu D. Arabidopsis small nucleolar RNA monitors the efficient pre-rRNA processing during ribosome biogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Oct 5. pii: 201614852.

Xu D, Jiang Y, Li J, Lin F, Holm M, Deng XW. BBX21, an Arabidopsis B-box protein, directly activates HY5 and is targeted by COP1 for 26S proteasome-mediated degradation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jul 5;113(27):7655-60. doi: 10.1073/pnas.1607687113. Epub 2016 Jun 20.

Sun N, Wang J, Gao Z, Dong J, He H, Terzaghi W, Wei N, Deng XW, Chen H. Arabidopsis SAURs are critical for differential light regulation of the development of various organs. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May 24;113(21):6071-6. doi: 10.1073/pnas.1604782113. Epub 2016 Apr 26.