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植物学团队任茂智教授课题组在植物TOR信号通路取得一系列进展
发布日期:2017-07-18    作者:生命科学学院

雷帕霉素靶标激酶(Target of Rapamycin,TOR)信号通路在植物的生长发育及代谢过程中发挥着重要的作用,而在这些过程中,TOR信号通路与植物激素(Phytohormone)和光合作用是否存在联系尚不清楚。任茂智课题组,利用TOR的新一代抑制剂结合转录组测序技术从整体上分析了植物TOR活性受抑制的情况下植物各个激素信号通路(AUXIN,ABA,BR,ET,JA和SA)及光合反应的变化情况,将TOR信号通路与植物激素信号联系在一起。研究成果—表达特征及功能分析拟南芥TOR在调节植物激素信号和光合作用中的作用(Expression profiling and functionalanalysis reveals that TOR is a keyplayer in regulating photosynthesisand phytohormone signalingpathways in Arabidopsis),于2015年9月7日,在线发表在国际知名植物学期刊Frontiers in Plant Science。生命科学学院董攀副教授和熊方杰博士生为共同第一作者,任茂智教授为本文的通讯作者。




拟南芥TOR抑制导致不能完成光合自养生长


AZD抑制TOR情况下拟南芥幼苗的表型

原文出处:Frontiers in Plant Science (2015) 6:677. DOI: 10.3389/fpls.2015.00677.


雷帕霉素靶标激酶(Target of Rapamycin)在真核生物中高度保守,能被雷帕霉素(Rapamycin)特异性的抑制,这种抑制作用需要FKBP12(FK506 Binding Protein 12KD)的介导,一般认为植物中FKBP12的功能丧失导致植物表现出对Rapamycin的不敏感,而阻碍了对高等植物TOR信号通路的研究。近年来研究发现一些高等植物的FKBP12也具有介导Rapamycin对TOR的抑制作用而表现出对Rapamycin的敏感性。2016年11月18日,冠军白菜策略网官方任茂智课题组在线发表了番茄中TOR信号通路文章—番茄的FKBP12能够介导Rapamycin对TOR的抑制作用(Tomato FK506 Binding Protein 12KD(FKBP12) Mediates the Interactionbetween Rapamycin and Target ofRapamycin (TOR)),该研究通过生化、遗传及分子方法证明了番茄FKBP12具有生物学功能,能够介导Rapamycin对TOR的抑制作用,同时文章解析了番茄TOR信号通路在调节生长代谢方面的作用。文章发表在知名植物学期刊Frontiers in Plant Science,生命科学学院2014级博士研究生熊方杰为本文的第一作者,任茂智教授为本文的通讯作者。

TOR抑制剂处理番茄幼苗表型

原文出处:Frontiers in Plant Science(2016). 7:1746.doi: 10.3389/fpls.2016.01746


2017年1月1日,国际著名植物学杂志New phytologist在线发表了冠军白菜策略网官方任茂智课题组的最新研究成果—拟南芥BIN2(Brassinosteriod Insensitive 2)作为TOR(Target of Rapamycin)的下游靶标来调节植物光合自养生长过程(Brassinosteriod Insensitive 2 (BIN2) acts as a downstreameffector of the Target of Rapamycin (TOR) signaling pathway toregulate photoautotrophic growth in Arabidopsis,该项研究发现:1)TOR的一代抑制剂(Rapamycin)和二代抑制剂(AZD, Torin1, KU)结合使用能够产生强的协同抑制效应;2)TOR激酶活性的抑制影响着植物由种子到光合自养过程的转变,强抑制条件下植物不能进行光合自养生长;3)作为TOR的下游的调节因子S6K2激酶能够特异的磷酸化BIN2(油菜素内酯信号通路中重要的负调控因子)进而抑制其功能。成果最终揭示在拟南芥中TOR-S6K2-BIN2通路在调节植物光合自养生长过程的重要作用。该项研究的合作单位还包括中国农业科学院生物技术研究所以及加拿大国家研究委员会植物生物技术研究所,重庆大学为第一单位,冠军白菜策略网官方2014级博士生熊方杰为共同第一作者,冠军白菜策略网官方任茂智教授为本文的通讯作者。

TOR的抑制剂Rapamycin和AZD结合使用产生强的协同抑制效应


拟南芥TOR-S6K2-BIN2信号通路

原文出处:New Phytologist (2017) 213: 233–249doi: 10.1111/nph.14118

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