RNA去甲基化酶的氧化还原装饰调节番茄果实的成熟机制已经揭示

近日，中国科学院植物研究所研究员秦国政、副研究员周磊磊透露了RNA去甲基化酶的氧化、还原、装饰和控制番茄果实成熟的机制。相关结果在自然界公布 Plants，Research同期期刊 Briefing频道发布了一份研究简报，推荐了这一结果。

活性氧作为一种重要的信号分子，在植物抵抗病原体感染、应对逆境胁迫、保持正常生长发育的多个生物学过程中发挥着重要的调节作用。在各种活性氧分子中，过氧化氢(H2O2)具有较长的半衰期，可调节植物发育阶段，如干细胞分化、花粉管伸展、气孔发育、水果成熟等，受到高度重视。然而，目前尚不清楚它如何与其他信号方法协同作用，以及如何共同调节植物发育阶段。

研究人员将番茄果实作为研究对象，发现H2O2会导致M6A RNA去甲基化酶SlALKBH2氧化装饰形成同源二聚体，促进SlALKBH2蛋白质的稳定性，确保其在水果成熟过程中发挥作用，进而揭示了H2O2信号协同M6A装饰控制水果成熟的新机制。

m6A RNA甲基化装饰广泛存在于真核生物的MRNA分子中，并参与多种生物学方法的调节。在这项研究中，研究人员首先推断，M6A去甲基化酶SLALKH2作为一种双氧化酶，可以在早期工作中被识别为氧化还原装饰。为了验证这一假设，研究人员在烟草中瞬间表达SLALKBH2编码基因，并使用H2O2进行处理。数据显示，SLAKBH2对H2O2敏感，并通过分子间二硫键在氧化环境中形成同源二聚体。在番茄果实成熟的过程中，

为了识别半胱氨酸，半胱氨酸在同源二聚体的形成过程中起着关键作用，研究人员单点或组合突变了SlALKBH2分子中的10个半胱氨酸，发现第39位半胱氨酸对同源二聚体的形成尤为重要。进一步分析表明，氧化装饰使SlALKBH2蛋白质更加稳定，但不影响其去甲基化酶活性。研究人员进一步筛选和识别了SlALKBH2的相互作用蛋白质，发现硫氧还原酶SlNTRC与SlALKBH2相互作用。SlNTRC可以调节

本研究建立了活性氧信号与表面转录组之间的关系，不仅提高了对植物发育和水果成熟分子机制的认识，而且为利用基因编辑技术改进作物种类提供了新的解决方案和方法。