综述:MORF蛋白家族:调控细胞器RNA编辑及其他功能的小家族

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Journal of Integrative Plant Biology 9.3

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  这篇综述系统阐述了开花植物细胞器(叶绿体/质体和线粒体)中多重细胞器RNA编辑因子(MORF)蛋白家族的最新研究进展。重点介绍了该家族9个成员通过保守MORF-box结构域调控RNA编辑效率的分子机制,特别揭示了MORF2/9的分子伴侣(holdase)活性和MORF8热依赖性相分离现象对叶绿体RNA编辑的调控作用,拓展了人们对MORF蛋白在细胞器发育中多重功能的认识。

  

ABSTRACT
在开花植物的叶绿体/质体和线粒体中,RNA编辑通过编辑体(editosome)在特定位点将数百个胞苷(C)转变为尿苷(U)。过去十年研究发现,多重细胞器RNA编辑因子(MORF)蛋白家族作为关键调控因子,显著影响质体和线粒体中大多数编辑位点的效率。拟南芥MORF家族包含9个成员,均具有在开花植物中广泛分布的保守MORF-box结构域。

分子互作网络
研究表明MORF蛋白能与多种因子相互作用,包括pentatricopeptide repeat(PPR)蛋白和不同生物合成途径的酶,暗示其在细胞器发育中的调控作用远超RNA编辑范畴。特别值得注意的是,MORF2和MORF9被证实具有holdase活性,可能发挥分子伴侣功能;而MORF8则通过热依赖性相分离抑制叶绿体RNA编辑,这种温度敏感调控机制为理解植物应对环境胁迫提供了新视角。

功能多样性
除核心编辑功能外,MORF蛋白还参与:

  1. 维持细胞器基因组稳定性
  2. 调控能量代谢相关基因表达
  3. 影响植物生长发育进程

进化特征
系统发育分析显示MORF-box在陆生植物中高度保守,其结构变异与不同物种的编辑位点特异性相关。在拟南芥中,不同MORF成员呈现组织特异性表达模式,暗示功能分化可能通过亚功能化(subfunctionalization)实现。

展望
未来研究需解决:
• MORF蛋白相变调控的分子开关机制
• 编辑体组装动态的实时监测技术
• 非编辑功能相关的信号转导途径

这些发现不仅深化了对植物细胞器基因表达调控的理解,也为作物遗传改良提供了新的分子靶点。

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