过量表达马铃薯ataxin-3可增加泛素积累并反向调控本氏烟生长

动物细胞中ataxin-3与泛素特异结合,通过去泛素化阻止蛋白质水解;基因组注释预测ataxin-3同源物存在于植物中,但到目前为止尚未见植物ataxin-3基因功能的研究报道;本研究克隆了马铃薯(Solanum tuberosum) ataxin-3编码基因StAX c DNA,转化StAX于本氏烟(Nicotiana benthamiana)基因组,筛选获得StAX过量表达株系stax-9;测定结果显示,stax-9叶片ataxin-3、UBI 3和CDC48 mRNA积累显著增加,stax-9叶片ataxin-3、寡聚泛素和总蛋白积累分别比WT株系增加了138%、81%和38%,而赤霉素含量仅是WT的1/6;研究结果表明,ataxin-3本氏烟体内过量表达,显著增强了泛素转录和翻译,增加了总蛋白积累,减少了赤霉素积累,导致半矮化表型;结论认为植物ataxin-3通过正向调控泛素和蛋白积累,反向调控生长;本研究为植物ataxin-3功能的进一步理解提供依据。