近日，內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學校蒙古高原生物多樣性保護與可持續(xù)利用重點實驗室成員、我校生命科學與技術(shù)學院李永教授團隊在國際著名植物學期刊New Phytologist發(fā)表綜述論文“Roles and regulatory patterns of protein isoforms in plant adaptation and development”，論文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20327
蛋白異構(gòu)體（Protein Isoforms，PIs）是指由同一基因通過不同的剪接（splicing）、多聚腺苷酸化（polyadenylation，APA）、起始（initiation，AI）和核糖體移框（ribosomal frameshifting，RF）事件產(chǎn)生的多種蛋白質(zhì)版本。這些過程發(fā)生在基因表達的轉(zhuǎn)錄和翻譯階段，從而使得單一基因能夠產(chǎn)生多個不同的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，每個產(chǎn)物可能具有不同的結(jié)構(gòu)和功能。該論文全面總結(jié)了PIs在植物中的起源、功能、調(diào)控模式，討論了它們對未來分子生態(tài)學和分子生物學研究的挑戰(zhàn)和機遇，同時提出PIs的存在不僅顯著增加了基因組信息的復雜性，而且極大地豐富了調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，增強了其靈活性。此外，該論文進一步總結(jié)了植物中PIs的代表性例子，并根據(jù)現(xiàn)有研究歸納了它們的調(diào)控模式，包括差異亞細胞定位、差異互作結(jié)構(gòu)域、蛋白質(zhì)復合體的差異降解速率以及不同異構(gòu)體之間的競爭或干擾。展望未來，該論文著重指出了研究PIs的關(guān)鍵領(lǐng)域，包括使用冷凍電鏡和X射線晶體學分析PIs的三維結(jié)構(gòu)特征、利用空間轉(zhuǎn)錄組學確定PIs的時空表達模式，以及研究PIs在植物代謝調(diào)控、環(huán)境適應、器官發(fā)育和物種形成中的分子機制。
該研究得到國家自然科學基金項目（32360307）、內(nèi)蒙古自然科學基金項目（2023MS03031）、內(nèi)蒙古草原英才（3211002406）、內(nèi)蒙古師范大學高層次引進人才項目、國家重點研發(fā)專項計劃（2022YFD2200100）以及河南省重大公益項目（201300110900）等的支持。
