GTE7-IES2B-GTE2复合体通过表观遗传调控拟南芥硫稳态的分子机制解析

为解决植物硫(S)稳态调控机制不清的问题，研究人员揭示了Global Transcription Factor Group E蛋白GTE7/GTE2与染色质重塑因子INO80 Subunit 2B(IES2B)形成调控复合体，通过动态DNA甲基化修饰硫酸盐转运蛋白基因SULTR1;1启动子区的硫响应元件(SURE)，从而精细调控硫营养吸收的分子机制，为植物营养胁迫响应提供了表观遗传调控新见解。

　　

在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中，硫元素(S)稳态的维持对植物生长发育至关重要。最新研究发现，全局转录因子家族E蛋白GTE7及其同源蛋白GTE2，与染色质重塑复合体INO80的亚基IES2B(INO80 Subunit 2B)共同构成分子调控模块。GTE7能特异性结合硫酸盐转运蛋白基因SULTR1;1启动子区的硫响应元件(SURE)，该区域DNA甲基化水平随硫营养状态动态变化：硫充足时呈现高甲基化(hypermethylation)，硫缺乏时则发生低甲基化(hypomethylation)。

遗传分析表明，GTE7和GTE2在抑制地上部硫酸盐积累方面具有功能冗余性。gte7 gte2双突变体表现出地上部硫酸盐过度积累和根系生长受阻的表型。通过分子互作实验证实，染色质重塑因子IES2B能与GTE7/GTE2直接相互作用，三者形成的蛋白复合体通过调控SULTR1;1启动子区的动态DNA甲基化来响应硫营养变化。值得注意的是，IES2B功能缺失会导致硫再供应诱导的DNA再甲基化过程受阻，并引发地上部硫酸盐积累异常。

这项研究首次解析了GTE7-IES2B-GTE2分子模块通过整合转录调控和表观遗传机制（特别是动态DNA甲基化）来精细调控硫稳态的新途径，为理解植物营养胁迫响应的表观遗传调控网络提供了重要理论依据。