中国农大于菲菲教授关于“内质网相关泛素耦合酶是调控作物产量和耐逆性关键蛋白”的重要综述

近日，《植物科学趋势》（Trends in Plant Science）在线发表了中国农业大学草业科学与技术学院于菲菲教授题为《内质网相关泛素耦合酶是调控作物产量和耐逆性关键蛋白》（ER-associated ubiquitin-conjugating enzyme: a key regulator of grain yield and stress resistance in crops）的综述文章。

蛋白翻译后修饰泛素化调控真核生物的很多生命过程。内质网相关的蛋白降解（ERAD）系统泛素相关复合体在动物中已有比较广泛的研究，然而在植物中的认识则非常局限。近年来，在作物领域中的研究发现，众多泛素化修饰相关酶类及调节因子在作物增产及抗逆性方面起着不可或缺的作用，尤其是发现ERAD系统中的泛素耦合酶与其共同发挥功能的E3泛素连接酶在水稻、谷子、小麦和玉米等多个禾本科作物中发挥着多重调控功能。本文围绕近期在作物中对泛素耦合酶UBC32同源蛋白的功能及其具体分子调控机制的研究，进行了详细分析，系统总结了其与E3泛素连接酶如何通过形成E2-E3对，在不同作物中通过调控植物激素油菜素内酯（BR）信号途径正负调控因子影响作物产量，及它们在调控作物株型、产量、抗病性及耐热性等方面的作用机制的异同点。提出通过深入研究ERAD系统中不同的E2泛素耦合酶及E3泛素连接酶，有可能打破作物产量和抗逆性之间的拮抗关系的观点，这些研究将为利用分子设计育种的方法培育高产抗逆优质的粮饲作物新品种提供新思路。

 于菲菲教授为本文（https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.11.025）的第一和通讯作者，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员为共同作者。本研究得到了国家自然科学基金和中国高校基本科研业务费的资助。

图1. 内质网（ER）相关的E2和E3在水稻中调控作物产量、抗病性和耐热性