【科研进展】郁飞教授团队在高等植物IQD家族蛋白与微管结合机制研究中取得新进展

2021年5月28日，我院郁飞教授团队在《Journal of Biological Chemistry》期刊在线发表了题为 “The domain of unknown function 4005 (DUF4005) in an Arabidopsis IQD protein functions in microtubule binding”的研究论文，该论文发现拟南芥IQD家族蛋白中含有的DUF4005结构域具有微管结合功能，揭示了植物IQD家族蛋白与微管互作的新机制。

微管的动态变化在细胞形态建成及植物的生长发育中发挥关键作用。微管动态受到微管结合蛋白精确调控。近年来的研究表明，植物特有的IQD家族中多个成员以微管结合蛋白的方式发挥功能，但是IQD蛋白结合微管的机制尚不明确。该研究以IQD家族的微管结合蛋白ABS6/AtIQD16为出发点，通过体内微管共定位与体外微管共沉淀实验，证明了ABS6蛋白C端的未知功能结构域DUF4005是一个新的微管结合结构域。该研究还发现DUF4005结构域中的一段包含15个氨基酸残基的保守序列是微管结合的必需序列，这段序列与动物微管结合蛋白Kif18A蛋白C端的微管结合结构域具有相似性。在拟南芥中过表达DUF4005导致多种与微管功能缺陷相关的植物发育表型，在植株水平导致螺旋生长，在细胞水平导致细胞的各向异性生长发生变化。该研究发现了一个新的微管结合结构域——DUF4005，为植物IQD蛋白的MT结合机制提供了新见解，对于深入研究微管结合蛋白如何精准调控微管动态变化以及如何影响植物生长发育具有重要参考价值。

我校生命科学学院2019级硕士研究生李琰为论文的第一作者，课题组刘夏燕教授为论文的通讯作者。该项工作受到了国家自然科学基金、陕西省杰出青年基金、旱区作物逆境生物学国家重点实验室和旱区作物逆境与生物学“双一流”学科群的资助。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100849