导读
ABA（脱落酸）是调控植物发育和胁迫响应的关键激素，其水平通过NCED、ABA2和AAO3等酶严格控制。干旱、高盐胁迫会促进ABA积累。ABA通过PYR1/PYL/RCAR受体抑制PP2C，激活SnRK2s和AREB/ABF转录因子，同时还能抑制全局mRNA翻译。然而，ABA信号与翻译调控具体的机制仍需深入研究。
翻译由mRNA、tRNA和核糖体协作完成，受多种因子调控。植物细胞质核糖体由40S和60S亚基组成，Polysome profiling多聚核糖体分析和Ribo-seq核糖体印迹分析是研究翻译效率的重要方法，后者可高分辨绘制核糖体分布图，推动翻译调控研究发展。
翻译调控在植物胁迫应答中至关重要，如水稻MHZ9结合EBF mRNA 3' UTR抑制翻译响应乙烯信号。RNA结合蛋白（RBPs）广泛参与RNA命运调控，其中GRPs与非生物胁迫密切相关。
GRP7具有RRM结构域和甘氨酸丰富区，可核质穿梭，调控低温胁迫下mRNA输出、昼夜节律、exRNA稳定及免疫相关翻译。高温下GRP7通过液-液相分离形成凝聚体，抑制自身及HSP70-1的翻译，其对全局翻译的影响仍待研究。
2025年4月26日，中国科学院遗传与发育生物学研究所肖军团队在Nature Communications上发表了一篇题为“Unveiling the regulatory role of GRP7 in ABA signal-mediated mRNA translation efficiency regulation”的论文，利用Ribo-seq和RNA-seq发现ABA处理不仅引起拟南芥mRNA水平变化，还广泛调控翻译效率。ABA通过核心信号因子下调GRP7和GRP8蛋白，二者结合核糖体并直接调控靶mRNA翻译，在ABA介导的翻译调控中发挥关键作用。并且在干旱胁迫下，mRNA翻译效率的变化部分依赖于ABA-GRP7&8通路。文章索引
【标题】Unveiling the regulatory role of GRP7 in ABA signal-mediated mRNA translation efficiency regulation【发表期刊】Nature Communications
【发表日期】2025年4月26日【作者及团队】中国科学院遗传与发育生物学研究所肖军团队【IF】14.7
研究结果
作者对三天龄Col-0幼苗进行ABA处理后，利用RNA-seq和Ribo-seq核糖体印迹分析鉴定出5248个差异表达基因和1548个差异翻译效率基因，其中719个在两个层面均变化。ABA主要通过转录调控核糖体生成相关基因，通过翻译调控光合作用和叶绿素合成相关基因，如CAB2、CAB3和CEST。这些结果表明，ABA不仅调控转录，还通过翻译调控介导胁迫响应。作者通过Polysome profiling多聚核糖体分析发现，ABA受体突变体pyr1pyl1/2/4、磷酸酶突变体pp2c 3m和激酶突变体snrk2.2/2.3/2.6在ABA处理下多聚核糖体/单核糖体比例无显著变化，而Col-0显著下降，表明ABA信号通路组分对整体翻译活性至关重要。进一步分析显示，ABA诱导的光合作用和逆境响应基因翻译效率下降在Col-0中明显，但在各突变体中受阻，说明ABA通过核心信号组分调控mRNA翻译效率。三. GRP7和GRP8参与ABA介导的翻译效率调控研究团队通过免疫沉淀-质谱筛选发现，GRP7和GRP8作为核糖体结合因子，参与ABA介导的翻译调控。GRP7结合的mRNA靶标在ABA处理后翻译效率（TE）显著变化，主要涉及光合作用和水通道相关通路。grp7grp8双突变体在常规条件下多聚体/单体比例下降，ABA处理对其影响减弱，且蛋白合成效率下降，表明GRP7和GRP8在ABA诱导的翻译效率调控中发挥关键作用。四. ABA信号通过调控GRP7和GRP8水平参与翻译调控为了验证GRP7和GRP8在细胞质中与核糖体的关联，作者通过Polysome profiling多聚核糖体分析分离不同的mRNA结合核糖体组分，免疫印迹显示GRP7&8与40S、60S亚基及多聚核糖体共分馏，且EDTA和RNase A处理验证了其与活跃翻译核糖体的结合。ABA处理下，GRP7&8在多聚核糖体组分中的水平下降，但与核糖体的结合不受ABA影响。进一步分析发现，ABA显著降低了GRP7&8的转录本和翻译效率（TE），导致蛋白水平下降，且这一过程依赖ABA核心信号通路（PYR/PYLs-PP2Cs-SnRK2s）。五. GRP7&8介导ABA信号调控的mRNA翻译效率为了评估GRP7和GRP8在翻译效率调控中的作用，作者对grp7grp8CR-A突变体在常规和ABA处理条件下进行了Ribo-seq核糖体印迹分析和RNA-seq分析。结果显示，GRP7&8主要通过翻译调控影响更多基因，而不是通过转录水平。在常规条件下，250个基因在mRNA和翻译水平上均发生变化，1800多个基因则表现出翻译效率的改变。ABA处理下，GRP7&8依赖的翻译效率变化显著影响了与光合作用和ABA反应相关的基因。六. GRP7&8通过直接结合靶标主要介导翻译调控CLIP-seq分析发现，GRP7主要结合mRNA的5' UTR和外显子，并与光合作用、逆境应激等相关基因富集。
GRP7靶标mRNA在grp7grp8CR-A突变体中翻译效率显著降低，进一步验证了GRP7在ABA信号中的翻译调控作用。
Polysome profiling多聚核糖体分析显示PEG处理减少了Col-0的多聚核糖体/单核糖体比率，而aba2-1和grp7grp8CR-A/G突变体的变化较小，表明此过程部分依赖ABA-GRP7&8途径。
grp7grp8CR-A突变体表现出更强的干旱耐受性，FBA2基因的翻译效率变化在Col-0中受到ABA-GRP7&8途径调控。
ABA（脱落酸）在植物的生长和应激反应中起重要作用，除了调节基因转录外，还显著影响mRNA翻译效率。研究发现，ABA通过其核心信号通路降低GRP7和GRP8蛋白水平，进而抑制整体翻译效率。在缺失GRP7&8的植物中，ABA信号无法有效调节翻译效率，影响植物在旱情中的适应能力。
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