邓兴旺院士团队发表COP9信号复合体的综述文章

来源：BioArt植物

近日，Journal of Integrative Plant Biology (JIPB) 在线发表了北京大学现代农学院邓兴旺院士团队题为COP9 Signalosome: discovery, conservation, activity and function的综述论文，概述了二十多年来在COP9信号复合体（COP9 signalosome，简称CSN）研究领域所取得的重要进展。CSN是一个在动物、植物等高等真核生物中都高度保守的蛋白复合体，最初是耶鲁大学邓兴旺实验室在黑暗下筛选拟南芥组成型光形态建成表型的突变体时发现的。这篇综述总结了CSN的发现历程、亚基组成、保守性及3D结构，并且阐述了在植物应对外源刺激（如光和温度）和内在信号（如植物激素）时，CSN在植物生长发育过程中所发挥的调节作用。

植物为了最大限度的适应外界多变的环境，会根据是否存在光信号而选择光形态建成或暗形态建成的发育模式。1992年，耶鲁大学邓兴旺实验室克隆了“明星基因”COP1，同年又发现COP9是另一个植物光形态建成的抑制因子。随着深入的遗传及生化分析，邓兴旺实验室发现COP9存在于一个多个亚基组成的蛋白复合体中，这个蛋白复合体在动植物等高等真核生物中都高度保守，由8个亚基组成，它们后来分别被命名为CSN1-CSN8。2015年，在人类细胞中发现CSN有可能存在第九个亚基。CSN的主要生化活性是对cullin-RING E3连接酶（CRL）进行去苄基化修饰（deneddylation或derubylation），调节cullin-RING E3连接酶的活性，最终影响细胞内的蛋白降解过程，维持细胞内的蛋白平衡。CSN在调控基因表达、细胞发育和细胞周期等方面都发挥重要的作用。在植物光信号通路中，CSN不仅修饰CUL4-CDD和CUL4-DDB1-COP1-SPA两个E3泛素连接酶复合体的活性，还调控COP1的核质分布，通过这些生物化学调控机制来抑制植物的光形态建成。除了光信号，温度也是影响拟南芥发育的重要因素，CSN在植物应对高温和冷胁迫的过程中都发挥重要的调控功能。除此之外，在植物激素Auxin、ABA、GA、JA、Ethylene等信号通路中，CSN调节相应CRL的活性，从而影响植物发育的各个方面。在动物细胞增殖及细胞周期调控中，CSN也发挥重要的功能。

基于目前CSN领域的研究进展，探索CSN亚复合体的功能，进一步研究CSN在植物中的详细作用机制，探究CSN在其他陆生植物中的功能保守性，寻找CSN除了去苄基化之外的其他生化功能，或结合先进的化学或者数学建模研究方法揭示CSN的工作模式，将会使人们进一步理解CSN在动植物进化过程中所发挥的重要作用。该综述对CSN领域的未来研究方向做了展望。

在植物中CSN与CDD和COP1/SPA E3泛素连接酶复合体协同工作

邓兴旺院士课题组以水稻、拟南芥、玉米等植物为研究对象，长期从事植物光形态建成的分子机理、植物非编码RNA的功能、植物杂种优势形成的分子机理、水稻功能基因组及分子设计育种等领域的研究。该综述的通讯作者为邓兴旺院士，邓兴旺实验室博士生秦难寻为第一作者，南京农业大学许冬清教授和中国农业大学李继刚教授参与了该综述的撰写工作。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/jipb.12903