华南植物园发现拟南芥过氧化氢酶及活性氧稳态调控机制

　　

干旱胁迫严重制约着植物的生长发育，并导致世界范围内作物减产。为应对日益严重的干旱胁迫，解析植物抗旱机理选育耐旱作物迫在眉睫。干旱胁迫导致包括过氧化氢(H2O2)?在内的活性氧?(ROS)?失衡，影响植物的生长发育。

过氧化氢酶?(CAT)?可以靶向H2O2分解从而维持体内活性氧稳态。解析过氧化氢酶的调控机制，有利于深入明晰活性氧平衡植物生长发育和环境耐受性的分子机理，对提高农作物耐旱性和保障世界粮食安全具有重要意义。

为探索过氧化氢酶的调控机制，中国科学院华南植物园邓书林研究员团队以过氧化氢酶2(Catalase 2，CAT2)为诱饵，通过酵母文库筛选的方法发现一个RING型E3泛素连接酶，命名为CIRP1(Catalase Interacting RING Protein 1)。CIRP1与CAT2和CAT3存在相互作用，也可以泛素化修饰并促进CAT2和CAT3通过26S蛋白酶体途径降解。植物表型实验证明，在干旱和氧化胁迫条件下，CIRP1在CAT2和CAT3的上游发挥功能。

相关研究成果已近期发表在国际学术期刊Journal of Integrative Plant Biology（《植物学报》）（IF5年=9.3）上。中国科学院华南植物园博士后杨恒和副研究员张艺为论文共同第一作者，邓书林研究员为论文通讯作者。研究得到国家自然科学基金和广东省自然科学基金的资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/jipb.13845.

图1. CIRP1泛素化降解CAT2/CAT3负调控植物对干旱和氧化胁迫耐受性

图2. CIRP1靶向CAT2/CAT3降解负调控植物对干旱和氧化胁迫耐受性模式图