日前，中国农业科学院作物科学研究所孙加强团队在著名学术期刊The EMBO Journal上发表题为“BIC1 acts as a transcriptional coactivatorto promote brassinosteroid signaling and plant growth”的研究论文，揭示了由转录激活模块BIC1/BZR1/PIF4介导的BR信号转导机制，并且为植物中BR和光信号整合的分子机制提供了新的视野。

油菜素内酯（BRs）是一类重要的植物类固醇激素，参与植物生长发育的多个过程。当受体激酶聚合体BRI1-BAK1与BRs结合后，会磷酸化膜定位的细胞质激酶BSK1和CDG1，而后细胞质激酶磷酸化BSU1，导致BIN2的激酶活性降低，最终将信号传递给转录因子BZR1和BZR2（BES1），进而调控下游BR响应基因的表达。已有报道表明多个蛋白与BZR1互作，并作为BZR1的抑制子起作用。虽然人们对BRs信号通路的了解已经很多，但是对BZR1共激活子的研究仍然存在很多空白。
本文通过荧光素酶互补技术筛选到了BZR1的互作蛋白BIC1，并深入解析了BZR1与共激活子BIC1调控下游基因转录的机制。通过单转基因，共转基因和回补等经典的遗传学实验，作者发现BIC1和BZR1协同地正调控下胚轴的伸长，是BZR1的共激活子。前期研究表明BZR1与PIF4共同调控下胚轴伸长，于是作者研究了BIC1和PIF4的关系，发现BIC1也和PIF4互作，两者也协同调控下胚轴的伸长，并且三者都在BRs响应基因的启动子区域富集。并且发现了BZR1，BIC1和PIF4同时富集于BRs响应基因的启动子区域，暗示了一个调控BRs信号通路的转录因子复合体的存在。最后，本文中的BIC1是一个光信号通路的关键基因，为今后研究BR通路和光通路的互作提供了一定的线索。

值得一提的是，2019年，孙加强团队在Journal of Integrative Plant Biology杂志上发表了题为“Photoexcited phytochrome B interacts with BZR1 to repress brassinosteroid signaling in Arabidopsis”的研究论文。该研究发现红光受体phyB可以直接与BZR1转录因子物理互作并抑制BR信号转导，从而抑制下胚轴伸长生长。

植物光受体光敏色素B (phyB)介导植物的多种光反应。在这项研究中，为了进一步阐明phyB调控下胚轴伸长的分子机制，作者进行了荧光素酶互补实验(LCI)筛选与phyB相互作用的转录因子(TFs)。LCI分析表明，phyB与BZR1、BZR2、ARF6和WRKY36/54/70等转录因子呈现红光依赖的物理互作。进一步生化分析表明，红光激活的phyB特异性的与非磷酸化的BZR1相互作用，而非磷酸化的BZR1在BR信号转导过程中是具有生理活性的，这种相互作用可以被光信号途径负调控因子PIF4竞争性地干扰。此外，该研究还发现phyB可以直接与BZR1的DNA结合域相互作用，从而影响BZR1在靶基因染色质上的富集。遗传证据和RNA-seq分析表明，phyB负调控BR信号途径。总之，该研究揭示了光激活的phyB通过直接与BR信号途径核心转录因子BZR1相互作用，从而负调控BR介导下胚轴伸长生长。

文章链接：https://www.embopress.org/doi/abs/10.15252/embj.2020104615

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