北京大学邓兴旺实验室发表光形态建成核心因子COP1重磅综述
2020-04-12
2020年4月12日，北京大学现代农学院邓兴旺实验室在 Plant Communications 上发表题目为“The Photomorphogenic Central Repressor COP1: Conservation and Functional Diversification During Evolution”的综述论文。
COP/DET/FUS蛋白参与莱茵衣藻（A）和拟南芥（B）光调控途径
光是植物生长发育最重要的环境因子之一，它不仅为植物生长提供能源，还作为信号因子调控植物发育的各个阶段。植物幼苗在光下能够发育出适于光合作用的形态，如张开的富含叶绿体的子叶，缩短的下胚轴，这种发育模式称为植物的光形态建成。COP1（Constitutively Photomorphogenic 1）是邓兴旺院士做博士后期间鉴定并克隆出来的，也是第一个被克隆的光形态建成核心调控因子。在过去的三十年里，COP1参与的光信号调控网络在模式植物拟南芥中得到了广泛而深入的研究。然而COP1并非是一个植物特有的调控因子，它拥有非常保守的生化功能和序列特征，广泛存在于真核生物（植物、动物、真菌）中。在植物COP1被克隆以后，对于哺乳动物COP1的研究也成为了人们关注的热点。与植物不同的是，哺乳动物的COP1广泛参与到癌症发生、糖脂代谢、发育的方方面面。近年来，很多研究开始关注COP1在低等植物中的作用，发表了一系列COP1在绿藻植物强光保护和紫外光信号调控中的重要研究成果。我们惊叹于COP1的神奇，作为一个保守的E3泛素连接酶，它能够在不同的演化类群里灵活得参与到不同的生物学过程中。
文中作者从三个方面综述了COP1三十年的研究进展。1.COP1本身是一个E3泛素连接酶，并具有保守的生化特征。2.COP1通过与其它调控因子形成各式复合体（COP1/SPA复合体；CUL4复合体；UVR8-COP1/SPA复合体）来调控生物过程。3.在不同的植物类群中，COP1发挥不同的作用：a.拟南芥COP1作为光信号调控的“刹车”装置，与光受体共同精细调节幼苗发育；b.小立碗藓COP1参与到重力响应；c.莱茵衣藻COP1参与到强光保护和紫外光信号调控中。文章从进化的角度，总结提炼了COP1功能的保守性和差异性。本文将为光信号领域感兴趣的读者提供全面易懂的信息。
本文通讯作者是北京大学现代农学院邓兴旺教授，北京大学现代农学院研究生韩雪为第一作者，厦门大学生命科学学院教授黄烯作为第二作者参与本文写作和修正。