JA信号的调控因子——微蛋白LNJ

来源：BioArt植物

微蛋白（MicroProteins）是生物体内广泛存在的一类小蛋白，长度少于140个氨基酸，只含有一个蛋白质相互作用区域。微蛋白在免疫和神经系统发育、肿瘤发生等许多过程中都具有十分重要的调控作用。在植物中，现已发现有成百上千个可能的微蛋白，但对这些微蛋白的功能与作用机制知之甚少。

茉莉酸（Jasmonic Acid, JA）是一种重要的激素，参与植物的生长发育以及生物胁迫和非生物胁迫响应。当缺少JA时，JAZs与MYC2等转录因子互作抑制它们的转录活性；当JA含量升高时，JAZ蛋白被降解，MYC2等转录因子被释放，从而激活下游JA响应基因的表达。JA信号的调控是该领域的研究热点，鉴定新的调控因子有利于进一步完善JA信号调控网络。

近日，丹麦哥本哈根大学Stephan Wenkel课题组在PNAS发表了题为Heterologous microProtein expression identifies LITTLE NINJA, a dominant regulator of jasmonic acid signaling的研究文章，鉴定到一个新的JA信号调控因子LITTLE NINJA  (LNJ)。

该研究利用生物信息方法鉴定了单子叶植物中的微蛋白，通过在拟南芥中异源表达，验证微蛋白的生物活性，并最终鉴定到一种微蛋白LITTLE NINJA (LNJ)。在拟南芥、短柄草、大麦和水稻中表达LNJ导致植株变小，植株分蘖更多。通过转录组分析发现，这种生长发育变化可能由于JA信号异常导致。研究发现，JA信号影响短柄草植株大小，而LNJ是JA信号的调控因子。进一步将短柄草LNJ（BdLNJ）转入水稻和大麦中，发现BdLNJ在水稻和大麦中也具有生物学功能，说明LNJ在植物中的功能是保守的。过表达LNJ可以提高植物分蘖数，并且不影响植物抗病性。最后，利用CRISPR/Cas9技术编辑拟南芥 AFP2基因，产生了LNJ过表达类似的表型，这说明可通过基因编辑方法制造多种LNJ蛋白。

总而言之，该研究鉴定到一个新的JA信号调控因子LNJ。由于其功能的保守性，LNJ可作为通用调节因子，调控多种作物的性状。该研究为JA信号调控以及作物改良提供了新思路。

参考文献

1. A.-C. Staudt, S. Wenkel, Regulation of protein function by “microProteins”. EMBO Rep. 12, 35–42 (2011).

2. T. Eguen, D. Straub, M. Graeff, S. Wenkel, MicroProteins: Small size-big impact. Trends Plant Sci. 20, 477–482 (2015).

3. C. Wasternack, I. Feussner, The oxylipin pathways: Biochemistry and function. Annu. Rev. Plant Biol. 69, 363–386 (2018).