马力耕博士继Science文章后再发高水平文章

　　

生物通报道：毕业于中国农业大学的马力耕博士主要的研究兴趣是G蛋白信号转导途径与植物生长发育调控，去年的三月，他的一篇有关G蛋白偶联受体是植物激素脱落酸（Abscisic acid，ABA）受体的研究成果登上了《Science》杂志，近期植物学领域基础研究方面最具权威性学术刊物《The Plant Cell》（影响因子为11.088）又刊登了他的一篇文章，这篇文章发现了FLC(FLOWERING LOCUS C)基因染色质的一种新的修饰方式：H2B单泛素化调节FLC基因表达和拟南芥开花时间。

这篇文章NIBS北京生命科学研究所，与河北师范大学共同完成，是科技部863和北京市科委资助课题，主要工作在北京生命科学研究所完成。

植物由营养生长向生殖生长转化是植物的一个重要的发育过程。这种转化发生在顶端分生组织细胞，细胞分化的决定受多种因素调控，其中转录因子FLC抑制营养生长向生殖生长的转化，抑制程度与其表达水平成正相关。

FLC，FLOWERING LOCUS C，即拟南芥春化作用相关基因，属于MADS盒基因，它编码的蛋白转录因子对开花具抑制作用，春化作用通过负调控FLC的转录及蛋白表达水平，促进拟南芥的某些晚花生态型和晚花突变体开花。

目前已知多种因素通过调控FLC染色质的甲基化和乙酰化来调控其表达，而且FLC已经成为植物体系中研究组蛋白修饰和基因表达调控之间关系的模型。

在这篇文章中，研究人员鉴定了参与拟南芥组蛋白H2B单泛素化的E2和E3，并证明FLC及其同源基因的染色质H2B被单泛素化，H2B被单泛素化后进一步增强H3K4和H3K36的甲基化，进而激活FLC及其同源基因的表达，并导致开花延迟。这些E2和E3基因的突变导致植物开花提前。该论文的研究结果证实FLC (FLOWERING LOCUS C) 染色质的一种新的修饰-H2B单泛素化调节FLC基因表达并因此调控拟南芥开花时间。

马力耕博士实验室的研究手段包括：首先通过反向遗传学的方法筛选拟南芥GPCRs的突变体，然后通过遗传学、生物化学和功能基因组学的手段进一步研究这些GPCRs的功能、GPCRs与G蛋白的相互作用以及G蛋白信号转导途径其它组分。

附：

马力耕 博士简介

北京生命科学研究所研究员
Phone：[phone]
Fax： [phone]
E-mail：[e-mail]

教育经历

1994-1997 中国农业大学生物学院生物化学专业读博士
1987-1990 河北师范大学生物学系植物生理学专业读硕士
1983-1987 河北师范大学生物学系读本科

工作经历

2000-2004 耶鲁大学分子、细胞和发育生物学系博士后
1998-2000 河北师范大学教授、博士生导师、分子细胞生物学研究室主任
1990-1994 河北师范大学生物学系助教、讲师

研究概述

该实验室的研究兴趣主要是G蛋白信号转导途径与植物生长发育调控。G蛋白信号转导途径在动物细胞信号转导中发挥重要功能，这个信号转导途径通常包括信号分子（配基）、G蛋白偶联的受体（GPCRs）、异三聚体G蛋白和下游的效应器等。其中GPCRs感受细胞外的信号并把信号传递到细胞内。动物细胞有大约23个Gα，6个Gβ和12 个Gγ，它们GPCR的种类很多，大约5%的动物基因编码GPCRs。而植物细胞中G蛋白和GPCRs的种类比较有限，拟南芥基因组序列完成后根据序列推测拟南芥基因组只编码1个Gα（GPA1），1个Gβ (AGB1)，2个Gγ (AGG1 和 AGG2)和20几个GPCRs，对这些基因的功能了解也非常有限，目前只对其中一种GPCR (GCR1) 的功能有所了解。

原文摘要：

Histone H2B Monoubiquitination in the Chromatin of FLOWERING LOCUS C Regulates Flowering Time in Arabidopsis

Ubiquitination is one of many known histone modifications that regulate gene expression. Here, we examine the Arabidopsis thaliana homologs of the yeast E2 and E3 enzymes responsible for H2B monoubiquitination (H2Bub1). Arabidopsis has two E3 homologs (HISTONE MONOUBIQUITINATION1 [HUB1] and HUB2) and three E2 homologs (UBIQUITIN CARRIER PROTEIN [UBC1] to UBC3). hub1 and hub2 mutants show the loss of H2Bub1 and early flowering. By contrast, single ubc1, ubc2, or ubc3 mutants show no flowering defect; only ubc1 ubc2 double mutants, and not double mutants with ubc3, show early flowering and H2Bub1 defects. This suggests that ubc1 and ubc2 are redundant, but ubc3 is not involved in flowering time regulation. Protein interaction analysis showed that HUB1 and HUB2 interact with each other and with UBC1 and UBC2, as well as self-associating. The expression of FLOWERING LOCUS C (FLC) and its homologs was repressed in hub1, hub2, and ubc1 ubc2 mutant plants. Association of H2Bub1 with the chromatin of FLC clade genes depended on UBC1,2 and HUB1,2, as did the dynamics of methylated histones H3K4me3 and H3K36me2. The monoubiquitination of H2B via UBC1,2 and HUB1,2 represents a novel form of histone modification that is involved in flowering time regulation.