Dev Cell:南方科技大学李瑞熙团队揭示ARLA1A-NAC089轴协调自噬与UPR的分子机制
内质网(ER)是细胞内蛋白质稳态的关键质量控制细胞器。错误折叠或未折叠蛋白的积累触发内质网应激(ER stress),可通过未折叠蛋白反应(UPR)和内质网自噬(ER phagy)得以缓解。这些过程协同作用以维持ER稳态,但在植物中它们之间的分子相互作用仍不清楚。
2026年8月4日,南方科技大学李瑞熙团队在
Developmental Cell
在线发表题为
“The ARLA1A-NAC089 module coordinates ER phagy with the unfolded protein response to maintain cellular homeostasis in plants”
的研究论文。该研究首次揭示了植物中ARLA1A-NAC089分子模块如何协调内质网自噬(ER phagy)与未折叠蛋白反应(UPR),在碳饥饿和内质网应激条件下精细调控细胞生存与死亡,为植物适应环境胁迫提供了新的分子机制框架。

内质网(ER)是蛋白质合成和折叠的核心枢纽。在胁迫条件下,错误折叠蛋白在ER中积累,触发ER应激。为缓解这一情况,细胞激活未折叠蛋白反应(UPR),该反应重新折叠或降解错误折叠蛋白。来自bZIP和NAC家族的膜结合转录因子在植物UPR调控中发挥关键作用。ER定位的AtbZIP28和质膜相关的NAC062在ER应激下易位至细胞核,激活UPR相关基因以减轻蛋白毒性损伤。NAC089是另一个ER锚定的MTF,在衣霉素诱导的严重ER应激下被蛋白水解切割并易位至细胞核以诱导PCD相关基因表达。总之,UPR作为释放ER应激的第一层策略。

机理模式图(图源自
Developmental Cell
)
在该研究中,研究人员鉴定出ER锚定的转录因子NAC089作为ER自噬受体,在碳饥饿条件下作用于ADP-核糖基化因子(ARF)样(ARL)GTP酶ARLA1A的下游。此外,活性ARLA1A通过负调控NAC089来抑制ER自噬。值得注意的是,ARLA1A-NAC089轴协调ER自噬与UPR以平衡细胞存活和死亡。该发现揭示了一个多层调控网络,该网络对维持细胞稳态和增强植物对环境胁迫的适应至关重要。
参考消息:https://www.cell.com/developmental-cell/abstract/S1534-5807(26)00276-5
