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MAPK磷酸化作用介導植物花青素合成
Plant Cell. 2016 Nov; 28(11): 2866-2883. IF=8.6879 ；單位：中國科學院微生物研究所
【研究內容】
研究背景：MAPK作為蛋白激酶能夠通過磷酸化不同的下游底物蛋白來激發特異的基因表達和細胞反應，從而啟動植物在感知外界信號后啟動特異的細胞反應。作為最主要的環境信號之一，光影響植物的多個生理和代謝過程，但是由于蛋白磷酸化的瞬時性給MAPK底物的鑒定造成了一定的困難，我們對光調節下游反應的信號轉導機理仍然所知甚少。
研究思路：
研究結果速讀：
本研究利用組成型激活形式的MPK4為誘餌，篩選擬南芥文庫獲得了其互作蛋白MYB75。MYB75是一種R2R3類轉錄因子，調控花青素的積累。研究發現，MPK4與MYB75在體內相互作用，且這種互作依賴于MPK4的激酶活性。MPK4參與了光誘導的花青素積累，與MPK4互作是MYB75調控花青素合成的功能所必需的。進一步研究發現，MPK4可被光信號激活。體外磷酸化反應證明激活的MPK4能夠磷酸化MYB75，體外磷酸化反應產物通過TiO2富集磷酸化肽段并進行LC/MS質譜分析鑒定磷酸化位點發現磷酸化主要發生在126位的Thr。磷酸化使MYB75蛋白的穩定性增加，從而顯著促進花青素的合成。有趣的是，這種MYB75蛋白穩定性的增加并不依賴于E3泛素連接酶COP1。研究結果揭示了MPK4介導的MYB75磷酸化是光誘導的花青素積累所必需的。
（圖1）MPK4與MYB75在體內相互作用
（圖2）體外磷酸化反應與質譜鑒定磷酸化位點
青蓮百奧服務內容：TiO2富集磷酸化肽段，LC/MS磷酸化位點分析
小編總結：
蛋白質發生磷酸化是重要的翻譯后修飾，它與信號傳導、細胞周期、生長發育以及癌癥機理等諸多生物學問題有密切關系，研究蛋白質磷酸化對闡明蛋白質功能具有重要意義。蛋白質磷酸化組學運用磷酸化肽特異性富集方法聯合非標定量技術，對組學水平的磷酸化肽進行定性定量分析。
參考文獻：
Shengnan Li et al., MYB75 Phosphorylation by MPK4 Is Required for Light-Induced Anthocyanin Accumulation in Arabidopsis. Plant Cell. 2016.
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