近日，從中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所獲悉，該所王國梁研究團隊對泛素連接酶SPL11底物SPIN6蛋白在水稻抗病調(diào)控途徑中的作用機理研究取得新進展。相關(guān)研究結(jié)果于2015年2月6日在線發(fā)表在院選SCI頂尖核心期刊《科學公共圖書館病原（PLoS Pathogens）》上。論文第一作者劉金靈為湖南農(nóng)業(yè)大學和中國農(nóng)科院植物保護研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生。王國梁研究員為通訊作者。
 

    泛素蛋白酶體途徑是真核生物體內(nèi)蛋白質(zhì)翻譯后修飾最重要的調(diào)控機制之一。2004年，阿龍•切哈諾沃、阿夫拉姆•赫什科、歐文•羅斯3位科學家因發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)解的蛋白質(zhì)降解過程而獲得了“諾貝爾化學獎”。泛素連接酶E3在泛素調(diào)解的蛋白質(zhì)降解過程中負責識別特異性的底物蛋白，發(fā)揮著重要作用。

    水稻稻瘟病和白葉枯病是水稻生產(chǎn)過程中最嚴重的真菌性和細菌性病害，嚴重影響著我國的糧食安全生產(chǎn)。前期研究中，王國梁研究團隊發(fā)現(xiàn)假病斑突變體spl11顯著增強了對水稻稻瘟病和白葉枯病的抗耐性，圖位克隆結(jié)果顯示SPL11編碼U-Box類型泛素連接酶蛋白（Zeng et al., 2004, Plant Cell），但一直沒有找到泛素連接酶SPL11在水稻中泛素化的底物。本研究表明， SPL11在水稻中與一個RhoGAP蛋白SPIN6相互識別， 在SPL11蛋白存在情況下，SPIN6蛋白的積累明顯被抑制，說明SPL11可以促進SPIN6的泛素化降解，SPIN6是SPL11泛素化的底物蛋白。另一方面，SPIN6蛋白具有RhoGAP活性并可將活性狀態(tài)的OsRac1蛋白失活，催化OsRac1蛋白的水解，從而抑制OsRac1介導的水稻抗病防衛(wèi)反應。基于以上研究結(jié)果，提出了SPL11-SPIN6-OsRac1調(diào)控水稻抗病防衛(wèi)反應的工作模型。這一研究對提出新的水稻病害防控策略具有重要意義。（通訊員  孫爻）