中国农科院农业基因组所张翠军团队揭示SANT蛋白调控植物耐热性的新机制

主要观点总结

中国农业科学院农业基因组研究所张翠军课题组在Plant Physiology上发表了题为“SANT proteins modulate gene expression by coordinating histone H3KAc and Khib levels and regulate plant heat tolerance”的研究论文。研究发现，拟南芥中的Harbinger转座子衍生蛋白SANT1/2/3/4（简称SANT蛋白）除了调节组蛋白乙酰化修饰（H3KAc）外，还能参与调节组蛋白2-羟基异丁酰化修饰（Khib）来调控基因的表达。研究揭示了SANT蛋白参与植物耐热性调控的分子机制，为植物耐高温改良提供了理论依据和新靶点。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

该研究填补了植物中SANT蛋白在组蛋白翻译后修饰以及植物耐热性调控方面的知识空白，对于提高植物的耐高温性能具有重要的理论和实践意义。

关键观点2: 主要研究成果

研究发现了SANT蛋白通过协调组蛋白H3KAc和Khib水平来调控基因表达，揭示了SANT蛋白在植物耐热性调控中的分子机制。研究表明，SANT蛋白参与组蛋白的去Khib修饰，并且通过与表观遗传调控相关的过程参与到植物胁迫响应中，特别是在热胁迫响应中表现出明显的耐热性。

关键观点3: 研究方法和关键数据

该研究通过组蛋白Khib ChIP-seq和RNA-seq联合分析，发现SANT蛋白参与调控组蛋白Khib修饰。通过ChIP-qPCR分析，验证了SANT蛋白与热诱导基因的关联，并揭示了SANT蛋白对组蛋白乙酰化修饰的调节作用。此外，GO富集分析表明SANT蛋白参与到植物胁迫响应过程中。

关键观点4: 研究团队和合作

该研究由中国农业科学院农业基因组研究所张翠军研究员领导的研究团队完成，助理研究员周惜时为第一作者。该研究得到了知名学者Justin Goodrich教授和朱健康院士的指导。同时，该研究得到了国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究区域联合基金以及深圳市科技创新委员会的资助。

文章预览

近日，中国农业科学院农业基因组研究所 张翠军 课题组在 Plant Physiology 上发表了题为“ SANT proteins modulate gene expression by coordinating histone H3KAc and Khib levels and regulate plant heat tolerance ”的研究论文，该研究发现，除了调节组蛋白乙酰化修饰（H3KAc），拟南芥中 Harbinger 转座子衍生蛋白（SANT1/2/3/4，后续称为SANT蛋白）也能够参与调节组蛋白2-羟基异丁酰化修饰（Khib）来调控基因的表达。另外，在正常生长和热胁迫条件下，SANT1/2/3/4突变（ sant-null ）导致热诱导基因的H3Kac修饰水平及表达升高，植物耐热性增强。该研究揭示了植物中SANT蛋白参与组蛋白翻译后修饰及植物耐热性调控的分子机制，为植物耐高温改良提供了理论依据和新的靶点。 在真核细胞中，组蛋白受到多种翻译后修饰，如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化以及新型修饰赖氨酸2-羟基异丁酰化等 ………………………………