近日，上海交通大学农业与生物-太阳集团入口尹若贺长聘教轨副教授课题组在国际植物学主流期刊New Phytologist杂志发表了题为“Mechanisms of UV-B light-induced photoreceptor UVR8 nuclear localization dynamics”的研究论文，揭示了外界光信号通过改变光受体UVR8的构象，以及调控UVR8与其调控蛋白的互作强度，动态调控UVR8在细胞核内积累，调控拟南芥和园艺植物番茄的光形态建成(Fang et al., 2022)。

紫外光UV-B（280-315 nm）是太阳光中的一个有机组成部分。UV-B作为一种环境信号被植物光受体UVR8蛋白感知，通过光信号转导，调控植物的生长发育、次生代谢和对环境逆境的适应性。前期研究发现紫外光能够迅速引起UVR8从细胞质向细胞核运输，并在细胞核内积累。然而，光信号调控UVR8核积累动态变化的机理并不清楚。

在本研究中，研究者通过FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) 实验发现在cop1突变体背景下UVR8蛋白可以由细胞质快速转运到细胞核，意味着UVR8可以以非依赖COP1蛋白方式运输入核。研究者发现在 rup1 rup2 突变体内， UV-B处理下UVR8和 COP1的互作强度较野生型明显上升， 伴随着UVR8的核积累水平较野生型更高，以及紫外光处理后暗恢复条件下UVR8在核内滞留时间明显延长。因此，COP1虽然不介导UVR8进入细胞核，但其在核内通过和UVR8互作，促进UVR8的核内滞留。RUP蛋白通过和COP1竞争结合UVR8，抑制UVR8的核内滞留，促进紫外光处理后UVR8离开细胞核。通过FLIP (Fluorescence Loss In Photobleaching) 实验，发现在紫外光处理结束后，UVR8离开细胞核，并且在rup突变体内UVR8出核速度变慢。综合这些结果，我们认为紫外光引起UVR8从大分子量的二聚体解体为小分子量的单体，使其能够通过自由运输的方式进入细胞核内，在核内COP1结合UVR8单体促进UVR8在细胞核内滞留和积累。由于紫外光促进RUP的基因转录表达和蛋白积累，RUP蛋白通过和COP1蛋白竞争结合UVR8，引起UVR8/COP1复合体的解体，促进UVR8离开细胞核，形成UVR8的细胞质-细胞核-细胞质的定位动态变化循环，调控其生理学功能。 利用基因编辑获得园艺植物番茄的rup突变体，实验结果表明番茄的SlRUP具有极其类似的功能，负调控UVR8的核内积累。

农业与生物-太阳集团入口尹若贺课题组方芳、林丽、张倩雯为论文的共同第一作者，尹若贺长聘教轨副教授为论文通讯作者。此外日内瓦大学的Roman Ulm 教授等也参与了本研究。本研究获得了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、科技部重点研发计划和上海交通大学医工交叉等项目的资助。

原文连接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/nph.18468