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组蛋白乙酰化修饰是一种重要的翻译后修饰,它通常与基因的转录激活相关。动物中p300/CBP(CREB-binding protein)是很重要的一类组蛋白乙酰转移酶,它们参与调控了许多生理过程,包括细胞增殖、分化和凋亡等等。p300/CBP在动物中的功能研究地比较清楚,但是植物中p300/CBP的同源蛋白AtHACs在生长发育中的作用还知之甚少。拟南芥中有5个AtHACs基因,通过筛选它们的T-DNA插入突变体并观察表型,我们发现,在正常生长条件下只有hac1突变体表现出多方面发育上的缺陷,包括开花时间延迟,主根短和育性差等等。遗传分析显示hac1突变体在长、短日照条件下都晚花,而且它对赤霉素(GA)和春化作用的响应都正常。进一步研究发现,在hac1突变体中开花抑制因子FLC(FLOWERING LOCUS C)的表达量升高,同时,FLC同源基因MAF4和MAF5的表达量也有所升高;hac1/flc-3双突变体可以逆转hac1突变体的晚花表型,但比flc-3单突变体要略晚一点。
这些研究表明,AtHAC1主要是通过调节FLC的表达来调控拟南芥的开花时间。通常组蛋白的乙酰化修饰与基因的转录激活相关,而hac1突变体中FLC的表达量升高,所以FLC应该不是AtHC1作用的直接靶基因。在hac1突变体中FLC染色质的组蛋白修饰水平没有发生改变,而且所有己知自主通路基因的转录水平也没有发生变化,我们推测,AtHAC1可能是通过表观调控FLC基因的上游因子来影响拟南芥的开花时间。通过体外组蛋白乙酰转移酶活性检测,我们发现,自主通路中的FPA蛋白可以被AtHAC1乙酰化修饰。
这表明,AtHAC1可能是通过翻译后修饰FPA蛋白来调控开花时间。但是,在体内AtHAC1是否通过影响FPA蛋白来调控拟南芥的开花时间还有待于进一步的探索。