研究主題: 泛素/26S蛋白酶體系統主要組成因子之功能與機制探討

     泛素與26S蛋白酶體系統係所有真核生物生長發育中極重要之調控機制。研究室目前之研究方向包括：主要泛素受體之生化與功能分析及OTU去泛素酵素家族成員之功能分析。闡明系統組成因子之功能與作用機制可增進對植物學各層面之瞭解，並可提供作物改良之基因操控策略。

 一、主要泛素受體之生化與功能分析

      泛素化受質辨識係由多重演化上十分保守之泛素受體所組成之不同辨識途徑所執行。藉比較不同物種泛素受體之生化特性，我們發現泛素化受質之主要辨識途徑具有明顯歧異性，顯示物種間其功能與機制之可能差異。為探討單一物種內不同泛素化受質辨識途徑之功能與作用機制，我們利用交互作用及遺傳方法分析阿拉伯芥主要泛素受體，包括蛋白酶體次單元 RPN10與RPN13以及含UBL與UBA結構區之RAD23、DSK2、DDI1及NUB1。雖然交互作用分析顯示RPN10、RAD23及 DSK2應是阿拉伯芥主要受體，剔除突變株系表型分析顯示除了剔除株系rpn10-2具嚴重發育缺失外，其餘株系均具野生表現型。意外地，受質辨識結構區定位失活突變之RPN10可以完全互補rpn10-2之所有表型缺失。顯示阿拉伯芥泛素化受質辨識是由多重功能重疊之泛素受體所仲介以確保該步驟執行。未變性電泳分析顯示 rpn10-2剔除株系中雙帽蛋白酶體(RP2-CP)量明顯減少，顯示蛋白酶體結構缺失可能是造成其剔除表型之主要因素。

 二、嶄新去泛素酵素OTU家族成員之功能分析

     研究室發現一含OTU結構區之去泛素酵素家族。親緣關係、生化特性及突變表型分析顯示OTU成員具不同功能。其中OTU5參與主要開花抑制因子FLC、MAF4及MAF5之轉錄活化而抑制開花。證據顯示OTU5直接參與開花抑制因子基因之組蛋白修飾，雖突變表型與參與組蛋白H2A.Z置換之SWR1複體次單元突變極為相似，生化與分子遺傳證據顯示OTU5存在另一蛋白複體上；雙突變分析及H2A.Z-CHIP分析亦顯示OTU5調控主要開花抑制因子之轉錄並非經由組蛋白H2A.Z置換所致。