上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院科研人員對玉米經(jīng)典突變proline responding1（pro1）基因進(jìn)行了克隆和功能解析，揭示了pro1基因在調(diào)控玉米普通蛋白合成和細(xì)胞周期中所起的關(guān)鍵作用。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《植物細(xì)胞》。

據(jù)了解，pro1作為玉米中第一個被發(fā)現(xiàn)的營養(yǎng)缺陷型突變而被廣泛研究。pro1基因作為玉米中合成脯氨酸過程的關(guān)鍵酶，對玉米生理生化的影響是多方面且重要的。脯氨酸的信號分子作用會涉及細(xì)胞內(nèi)部多種多樣的生理平衡和生化過程。

科研人員證實(shí)，玉米pro1基因的突變造成 了突變體細(xì)胞中脯氨酸合成受阻，從而導(dǎo)致脯氨酸積累的減少。突變體中脯氨酸的缺乏引起了相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA空載形式的增多，從而激活了細(xì)胞中的GCN2激 酶，該激酶通過磷酸化真核生物翻譯起始因子eIF2α從而抑制了細(xì)胞中蛋白合成的普遍抑制。同時，突變體中脯氨酸的缺乏也引起了細(xì)胞周期相關(guān)基因、DNA 復(fù)制相關(guān)基因以及細(xì)胞增殖相關(guān)基因表達(dá)的下調(diào)，從而抑制了細(xì)胞周期從G1到S期的轉(zhuǎn)換。

專家認(rèn)為，pro1基因功能的解析，有助于了解脯氨酸在植物生長與發(fā)育中的調(diào)控作用機(jī)理，進(jìn)而更全面地理解它在細(xì)胞生命活動過程中的重要作用，使人們對脯氨酸的功能有了新的認(rèn)識。