植物活體成像應用：生物鐘周期的新機制研究
Mol Plant | 中科院植物所王雷研究組揭示蛋白 O-糖基化修飾精細調控生物鐘周期的新機制
生物鐘是植物體中感知并預測光照和溫度等環境因子晝夜周期性變化的精細機制，它通過協調代謝與能量狀態以適應環境的晝夜變化，為植物的生長發育提供優勢。同時，植物的生物鐘周期具有可調節性，其調控過程可以發生在生物鐘核心組分從轉錄到翻譯的多個層級上。目前，我們雖然知道O-糖基化修飾是細胞的重要翻譯后修飾方式，SPY和SEC是高等植物中能夠調節植物生長發育的兩種典型O-糖基化酶，但是其是否參與植物生物鐘精細調控仍不清楚。
doi: https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.12.013
2019年12月，Molecular Plant 雜志在線發表了中國科學院植物研究所植物分子生理學重點實驗室王雷研究組完成的題為“Nuclear Localized O-fucosyltransferase SPY Facilitates PRR5 Proteolysis to Finetune the Pace of Arabidopsis Circadian Clock”的研究論文，報道了核定位的巖藻糖基轉移酶SPY通過對生物鐘核心組分PRR5進行O-巖藻糖基化修飾，進而促進PRR5蛋白水解，從而在翻譯后水平對植物生物鐘周期進行精細調節的新機制。
SPY精細調節擬南芥生物鐘分子機制的簡要模型
該研究利用Princeton Instruments公司的Lumazone Plyon 1300B設備進行植物活體發光實驗，并結合生物鐘表型等生化分析發現，與動物晝夜節律的調節機制不同，核定位的SPY可以通過促進PRR5蛋白水解從而特異性調節擬南芥生物鐘進程（不通過SEC發揮作用）。
利用生物發光研究SPY與SEC突變體生物鐘表型
利用生物發光研究SPY與PRR5間相互作用
以上結果表明，Princeton Instruments公司的Lumazone系列設備可以直觀清晰地檢測到目的基因的表達情況，有力地驗證SPY對植物生物鐘的特異性調節，為翻譯后修飾精細調控植物生物鐘周期提供了新見解。
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