光敏色素作用因子PIFs在植物生长发育中的研究进展

植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors, PIFs)属于碱性–螺旋–环–螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族,在植物生长发育中起到"枢纽"作用,参与调控光形态建成、暗形态建成、非生物胁迫、生物钟、开花、种子萌发、避荫反应等过程。该文主要介绍PIFs转录因子参与调控植物生长发育最新研究进展,并对PIFs转录因子的研究现状进行总结与展望,为进一步探讨PIFs转录因子的功能及机制提供参考。     

光敏色素互作因子参与生长素调控的植物生长发育

光敏色素互作因子(PIFs)属于碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子家族,能在细胞核内与活性形式的光敏色素(PHYS)相互作用并被降解。PIFs参与多种信号转导途径,调控植物的生长发育,如抑制种子萌发、促进幼苗的暗形态建成和植物开花等。作为胞内信号调控的重要组分,PIFs广泛参与植物外部环境因素(如高温、光),以及内部激素(如生长素、细胞分裂素和油菜素内酯等)介导的信号网络。当光信号和温度变化时,PIFs会通过影响生长素合成、运输和信号转导,参与生长素路径,调控植物生长发育。论文就PIFs参与生长素调控的植物生长发育研究进展进行综述,并对未来研究方向加以展望。     

DNA结合抑制因子4研究进展

DNA结合抑制因子4（Id4）属于螺旋-环-螺旋（HLH）蛋白家族,可与碱性螺旋-环-螺旋（bHLH）蛋白分子形成二聚体,负性调节bHLH的功能,影响相关基因的转录。Id4在正常组织与肿瘤中有不同的表达谱,与肿瘤进程有密切关系。在肿瘤发生、发展过程中,Id4通过竞争结合转录因子等途径而发挥重要作用。Id4基因是抗癌治疗的靶因子,其启动子区在多种肿瘤中发生甲基化导致基因沉默,可以用于临床诊断和治疗,有广阔的应用前景。     

分化抑制因子3的表达调控机理及其功能

分化抑制因子3（inhibitor of differentiation 3,Id3）属于螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix,HLH）转录因子家族成员之一,该分子参与细胞周期调控过程,在细胞生长与发育、机体的生理及病理过程中发挥重要调控作用。其表达和功能涉及许多复杂的调控机制。     

光敏色素互作因子PIFs是整合多种信号调控植物生长发育的核心元件

光敏色素互作因子（PIFs）蛋白家族隶属于bHLH转录因子家族,参与多种信号转导途径,调控植物的生长发育进程,如抑制种子萌发、促进幼苗的暗形态建成和调控开花时间等。作为一个胞内信号调控的重要组分,PIFs广泛参与到由多种植物内源激素如赤霉素、乙烯、生长素、油菜素内酯、脱落酸和外部环境因素如高温、光等所介导的信号网络中。本文AKPIFs的结构、参与途径及调控植物发育进程3个方面,简要介绍近年来国内外对PIFs在信号网络调控方面的最新研究进展。     

转录因子Atonal家族的研究进展

转录因子atonal因其具有一个碱性螺旋-环-螺旋（bHLH）结构而被归属于bHLH转录因子家族,在调节真核生物生长发育过程中起着重要作用.目前的实验研究已经证明它与视觉、听觉、嗅觉的形成有关,同时在不同时期还能够决定细胞的分化命运和抑制肿瘤的扩散.主要从模式生物果蝇和小鼠中的基因结构、组织分布、功能特征等方面研究概述,为进一步了解其他物种atonal转录因子的功能和作用机制奠定基础.     

冬虫夏草MYB家族基因鉴定及其在生长发育中的表达分析

MYB蛋白是一类广泛存在于真核生物中的转录因子,在真菌的生长发育中发挥调控作用。本研究对冬虫夏草菌中的潜在MYB转录因子家族基因进行了全基因组鉴定和生物信息学分析,并研究了MYB家族成员在冬虫夏草生长发育不同阶段和不同部位的表达模式。结果表明,冬虫夏草MYB转录因子家族包含3个1R-MYB和3个2R-MYB;6个MYB转录因子蛋白均包含近50个保守氨基酸序列,形成螺旋-转角-螺旋的结构。通过分析MYB转录因子基因在不同发育阶段（MYB-1-6）和子实体不同部位（MYB-1、3、6）的相对表达量,发现MYB-1在冬虫夏草整个发育阶段表达较为稳定,MYB-3在子实体成熟阶段（MF）表达量最高,远高于其他阶段,且在MF的顶部可育部分MF-3高表达,表明其可能参与冬虫夏草子实体的有性发育;MYB-6在子座发育初期（YF）的中部YF-2表达量最高,为菌丝阶段（HY）的5倍,表明MYB-6可能参与子座柄部的伸长。     

FHL2通过相互作用抑制分化抑制蛋白家族成员的转录抑制活性

目的：探讨FHL2与Id（分化抑制蛋白）家族蛋白之间的相互作用及FHL2对Id蛋白功能的调控效应。方法：用GST-pulldown与免疫共沉淀（CoIP）方法检测FHL2与Id家族蛋白成员之间在体内外的相互作用;用共转染与报告基因驱动的萤光素酶方法检测FHL2对Id蛋白介导转录抑制效应的调控作用。结果：FHL2与Id家族的4个蛋白均存在直接的相互作用关系,表位分析结果显示FHL2蛋白中的第2个LIM结构域在FHL2/Id相互作用中是必需的,Id蛋白N端结构域在介导FHL2/Id相互作用中是必需的,FHL2/Id相互作用不依赖于Id蛋白中的螺旋-环-螺旋结构;通过相互作用,FHL2阻止了Id蛋白对碱性螺旋-环-螺旋转录因子E47转录活性的抑制作用。结论：FHL2是一个新识别的Id蛋白广谱的相互作用因子,通过对Id蛋白功能活性的抑制效应,FHL2可能参与Id介导的多种生物学效应以及肿瘤发生与进展。     

细菌GntR家族转录调控因子的研究进展

GntR家族转录调控因子是细菌中分布最为广泛的一类螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix,HTH)转录调控因子,此家族转录调控因子包含两个功能域,分别是N端的DNA结合结构域和C端的效应物结合结构域/寡聚化作用结构域.DNA结合结构域的氨基酸序列是非常保守的,但效应物结合结构域/寡聚化作用结构域的氨基酸序列...     

植物bHLH转录因子在非生物胁迫中的功能研究进展

碱性/螺旋-环-螺旋(basic/Helix-Loop-Helix,bHLH)转录因子家族广泛存在于动物与植物。虽然目前大部分bHLH蛋白的功能已得到鉴定,但是植物bHLH转录因子的研究仍比较滞后。bHLH转录因子是植物体内的第二大类转录因子,在植物的生长发育、生理代谢及逆境应答过程中起着重要的作用。它主要通过参与复杂的信号通路,改变大量下游基因的表达来实现对非生物胁迫的适应性应答。现对植物bHLH转录因子的结构、分类及生物学功能进行介绍,并侧重对其在非生物胁迫中的最新研究进展进行综述,以期为进一步理解其在植物逆境胁迫方面的分子作用机制提供理论依据。     

Phytochrome-interacting factors have both shared and distinct biological roles

Phytochromes are plant photoreceptors that perceive red and far-red light. Upon the perception of light in Arabidopsis, light-activated phytochromes enter the nucleus and act on a set of interacting proteins, modulating their activities and thereby altering the expression levels of ～10% of the organism’s entire gene complement. Phytochromeinteracting factors (PIFs) belonging to Arabidopsis basic helix-loop-helix (bHLH) subgroup 15 are key interacting proteins that play negative roles in light responses. Their activities are post-translationally countered by light-activated phytochromes, which promote the degradation of PIFs and directly or indirectly inhibit their binding to DNA. The PIFs share a high degree of similarity, but examinations of pif single and multiple mutants have indicated that they have shared and distinct functions in various developmental and physiological processes. These are believed to stem from differences in both intrinsic protein properties and their gene expression patterns. In an effort to clarify the basis of these shared and distinct functions, we compared recently published genome-wide ChIP data, developmental gene expression maps, and responses to various stimuli for the various PIFs. Based on our observations, we propose that the biological roles of PIFs stem from their shared and distinct DNA binding targets and specific gene expression patterns.