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摘要泛素-蛋白酶体系统作为普遍存在的蛋白降解体系在植物生长发育、信号转导和适应外界逆境胁迫中发挥重要功能。脱落酸(Abscisic acid，ABA)信号途径是植物响应干旱胁迫等逆境胁迫的主要机制。已有研究发现泛素-蛋白酶体系统在ABA信号中发挥重要调控作用，但目前的研究大多集中于解析E3泛素连接酶和ABA信号元件之间的关系，泛素化修饰所必须的E2泛素耦合酶在ABA信号中的功能和调控机理还了解不多。本文通过遗传学、生物化学和分子生物学等技术寻找调控拟南芥耐旱性和ABA信号的泛素耦合酶UBC27的底物和相关的E3连接酶，并揭示了它们之间的关系和调控机制。<br>　　研究发现，拟南芥中在多个组织部位表达的UBC27受到ABA和渗透胁迫的诱导。UBC27是ABA信号的正调控因子，ubc27突变体相对野生型在种子萌发阶段对ABA处理敏感性降低，气孔对ABA敏感性减低导致叶片失水速率更快、叶表面温度降低且ubc27突变体对干旱处理更敏感。UBC27编码含UBA结构域的泛素耦合酶，我们通过免疫沉淀结合质谱分析鉴定了许多UBC27的相互作用蛋白，并对UBC27与其中ABA共受体ABI1和调控植物耐旱性的E3泛素连接酶AIRP3的关系进行了详细分析。<br>　　通过荧光素酶互补、免疫共沉淀、Pull-down和生物膜干涉技术，我们发现UBC27与ABI1在体内和体外相互作用。UBC27负调控ABI1蛋白的积累量，且ABI1的泛素化水平和降解速率在ubc27突变体中均低于野生型，证明ABI1是UBC27的泛素化底物。通过遗传学实验，我们发现ABI1在遗传学关系上上位于UBC27，ABI1突变可以恢复ubc27突变体在种子萌发、干旱响应和下游响应基因表达等方面的表型。通过酵母双杂交、荧光素酶互补和生物膜干涉技术，我们发现UBC27和AIRP3存在直接互作。UBC27可以作为E2激活AIRP3的体外自泛素化活性，并且在遗传学上AIRP3的功能依赖于UBC27。通过荧光素酶互补、免疫共沉淀和生物膜干涉技术，我们发现AIRP3直接结合ABI1。在原生质体降解体系和cell free降解体系中，AIRP3正调控ABI1蛋白降解速率。缺失突变ABI1可以恢复airp3突变体在种子萌发方面对ABA敏感性降低的表型，该遗传学实验表明ABI1上位于AIRP3。这些结果表明UBC27和E3泛素连接酶AIRP3形成E2-E3组合调控ABI1的泛素化。<br>　　UBC27不仅参与调控ABA信号，其自身蛋白稳定性也受到ABA信号调控。UBC27在体内被泛素化，并且通过26S蛋白酶体降解，ABA处理抑制UBC27的降解从而增强UBC27调控ABA信号的功能。但已鉴定到的四个赖氨酸泛素化位点和自身活性半胱氨酸上的泛素化修饰均不影响其降解速率，暗示可能存在其它的泛素化位点参与调控UBC27的泛素化降解。四个赖氨酸泛素化位点靠近UBC27的C端UBA结构域，可能参与调控UBC27的活性。<br>　　本文的研究鉴定了参与ABA信号和植物干旱响应的新调控因子UBC27，揭示了UBC27通过与AIRP3形成E2-E3组合泛素化调控ABA共受体ABI1的分子机理和遗传关系，发现ABA信号可以反馈调控UBC27的降解。这些结果加深了人们对泛素化修饰和ABA信号途径的认识，并为提高作物耐旱性提供了新的线索。