2025-08-19 14:39来源:本站
植物花的寿命是由基因程序机制控制的。开花后一段时间后,与细胞程序性死亡相关的基因表达被诱导,蛋白质、核酸等细胞成分被降解,导致花枯萎死亡。在园艺领域,花的寿命是决定观赏植物商业价值的重要性状,发展延长花的寿命的技术是迫切需要的。
在之前的研究中,一个研究小组在日本牵牛花中发现了一种转录因子EPHEMERAL1作为花朵寿命的调节因子,并认为如果能找到一种抑制EPHEMERAL1功能的化学物质,就有可能延长花朵的寿命。
在这项研究中,同样的研究人员利用小麦无细胞蛋白合成系统和PROS自主开发的分子相互作用分析技术AlphaScreen系统成功构建了一个检测EPH1与DNA结合的检测系统。使用AlphaScreen系统,他们成功地分离出了Everlastin1和Everlastin2,这两种化合物抑制EPH1与DNA的结合。
使用AlphaScreen系统分析发现EPH1通过二聚化与DNA结合,Everlastin1和Everlastin2抑制EPH1的二聚化,从而降低EPH1与DNA的结合能力。将切碎的牵牛花漂浮在含有溶解的Everlastin1或Everlastin2的水中,抑制了DNA和蛋白质的降解,将花的寿命延长了大约两倍。
这篇论文发表在《自然植物》杂志上。
转录因子通常难以合成和纯化,并且被认为是很难将蛋白质开发为化学物质。本研究利用PROS开发的小麦无生殖细胞蛋白合成系统(可以高效合成任何蛋白)和AlphaScreen系统(可以分析DNA与未纯化蛋白的结合),成功合成了转录因子EPH1和EPH1与DNA的结合分析系统。
利用这些技术,开展靶向转录因子的化合物筛选成为可能,并在国际上首次成功筛选到植物中抑制转录因子功能的化合物。这项研究中使用的方法有望刺激针对转录因子的化学物质的开发,这些转录因子以前被认为是“不可药物的”。
本研究中针对的转录因子EPH1的类似蛋白也被认为与百合等主要切花的寿命有关,希望类似于本研究的方法将导致开发出延长花店中出售的彩色花卉寿命的化学物质。