植物内质网胁迫研究进展

张融雪, 孙玥, 苏京平, 王胜军, 刘燕清, 佟卉, 孙林静

天津市农作物研究所, 天津市农作物遗传育种重点实验室, 天津 300384

内质网具有很多重要的功能，如参与蛋白质合成的折叠、组装、转运、分泌以及糖基化等，其中最为重要的功能之一就是对蛋白质的质量控制。内质网中存在精确的内质网质量控制系统(endoplasmic reticulum quality control, ERQC)，正常条件下，分子伴侣和糖基化修饰能辅助蛋白质正确折叠，一些不正确折叠的蛋白质会被糖链标记后再次折叠[1]；如果持续不能正确折叠则会被输出内质网，通过内质网相关降解(endoplasmic reticulum-associated degradation, ERAD)或自噬进行降解[2]。然而，在应激条件下，错误折叠和未折叠蛋白质大量产生而ERQC系统无法及时处理，错误折叠和未折叠蛋白质大量积累导致内质网胁迫(endoplasmic reticulum stress, ERS)，进而引发未折叠蛋白质响应(unfolded protein response, UPR)。UPR能够调控一系列下游基因，如分子伴侣、ERAD组分等，如果这些调控还不能使植物内质网稳态恢复正常，UPR将会启动细胞程序性死亡(program cell death, PCD)[3]。

酵母作为一种模式生物，被广泛用于科学研究，酵母中的ERS和UPR等相关分子机制的研究已较为透彻[4]。在动物体系中，ERS的相关分子机制也己被深入探究，并发现其在神经性疾病和心血管疾病的治疗中起到关键作用[5]。当植物遭受干旱、高温、盐等胁迫时，也会引发内质网胁迫，但目前，植物内质网胁迫方面的研究较酵母和动物滞后。因此，本文从内质网质量控制系统和未折叠蛋白质响应2个方面对植物内质网胁迫现有研究进行综述，以期为进一步理解内质网胁迫和植物逆境胁迫的关系提供参考。……