[吳素幸]「光」藉由活化TOR-RPS6訊息傳遞路徑來促進轉譯作用

發稿時間:2018-12-28

       「光」不僅可以有效的讓植物行使光合作用,把光能轉為化學能並以醣類形式儲存。「光」也是一種環境訊息,讓植物能因應環境的變化而做出最合適的型態改變,例如子葉的開合。在之前的研究中,我們發現在黑暗中生長的阿拉伯芥白化苗( etiolated seedling),在照射白光四個小時後,數千條信使RNA (mRNA) 的轉譯效率會大量提升,但相關的驅動機制仍屬未知。

         吳素幸研究團隊的陳冠宏博士發現:光驅動轉譯作用需要透過一系列訊息傳遞來完成,其中包含光受器(photoreceptor),E3 泛素連接酶 (CONSITITUTIVE PHOTOMORPHOGENEIS 1, COP1),植物荷爾蒙生長素 (Auxin),target of rapamycin (TOR) 和核糖體蛋白 S6 (Ribosome protein S6, RPS6)。在植物幼苗去白化 (de-etiolation)的過程中,遠紅光和藍光可以活化各自的光受器包括 phytochrome A 和 cryptochromes 去抑制 COP1 活性,並藉由 Auxin訊息傳導路徑活化TOR後,達成 RPS6 的磷酸化。陳博士的研究也發現:光促進轉譯作用在 tor 突變株明顯受到抑制,黑暗中生長的 torrps6 的突變株在照光後,子葉打開的速度也明顯較野生型幼苗來得遲緩。這些結果連結了一條全新的光訊息傳導路徑與與轉譯作用的調控,確保植物接收到光線刺激後,如何從暗型態發生的發育型態,迅速而且有效地轉化為光型態發生,確保植物幼苗的環境適應力。 (Chen et al, PNAS 2018)

https://www.pnas.org/content/115/50/12823.long