阿拉伯芥微型核糖核酸827目標基因NLA對磷酸運輸蛋白降解之調控

阿拉伯芥磷酸運輸蛋白家族的成員負責從根周圍的環境吸收磷酸，因此調控這群運輸蛋白對於維持細胞磷酸恆定相當重要。我們的研究發現一個RING型的泛素連接酶，NITROGEN LIMITATION ADAPTATION (NLA)參與 PHT1磷酸運輸蛋白的泛素化。當NLA基因失去功能時，這群磷酸運輸蛋白的泛素化明顯降低，使得蛋白質表現量提高，因而導致磷酸累積增加；而且我們也觀察到NLA會與磷酸運輸蛋白在細胞膜上互相作用，促使磷酸運輸蛋白被胞吞至細胞內，並送至液泡降解。PHOSPHATE2 (PHO2)為一泛素結合酶，也參與調控磷酸運輸蛋白的表現，但PHO2和NLA在細胞裡的位置不同，且同時突變這二個基因產生加成作用，使植物累積更多磷酸，顯示這兩個蛋白在細胞裡分工合作以維持磷酸運輸蛋白的表現量。有趣的是，PHO2和NLA分別受到兩個低磷誘導表現的微型核糖核酸miR399和miR827的轉錄後調控，藉由微型核糖核酸的轉錄後及蛋白質泛素化的轉譯後調控機制，磷酸運輸蛋白表現量得以維持最適量，進而調控細胞內之磷酸恆定。

 

同研究人員:林維怡、黄登魁、邱子珍