IRONMAN“钢铁侠”与CITF1互作维持植物铜稳态

　　铜是植物生长发育所必需的微量元素，在植物细胞内参与光合作用、呼吸作用以及许多其他生理生化反应过程。缺铜会影响植物的正常生长发育，严重时会导致作物的产量下降和品质降低。尽管铜是植物所必需的元素，但过量的铜摄入能导致活性氧迸发引起细胞毒害。因此，植物需要维持细胞内的铜稳态。  

　　拟南芥根部铜吸收系统由铜离子还原酶FRO4/5和铜离子转运蛋白COPT2组成。缺铜时，拟南芥通过SPL7激活CITF1表达，后者编码的蛋白进一步激活根部铜吸收基因FRO4/5和COPT2的表达。CITF1是铜稳态调控网络中的关键的转录因子，但目前关于CITF1如何在转录后水平上受到调控还鲜有报道。  

　　IRONMAN（IMA，钢铁侠）是一类正调控铁稳态的小肽。已有研究表明，IMA不仅可以结合铁离子，而且可以结合铜离子，但IMA是否参与铜稳态还不清楚。中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）植物矿质营养研究组研究发现，8个IMA基因的表达均受到缺铜抑制。表型分析发现，8个IMA基因全部缺失的ima8x突变体对缺铜更耐受，而IMA1或3的过表达则对缺铜更敏感。基因表达分析发现，IMA特异地负调控CITF1的靶基因FRO4/5和COPT2。蛋白互作实验证实IMA可以与CITF1蛋白互作。进一步研究表明IMA不仅干扰CITF1与其靶基因启动子DNA的结合能力，还抑制CITF1对铜吸收基因的转录激活。遗传分析表明，IMA调控铜稳态的功能依赖于CITF1。结果表明，IMA通过与CITF1互作，一方面干扰CITF1的DNA结合能力，另一方面抑制CITF1对铜吸收基因的转录，从而负调控铜稳态。解析了IMA调控铜稳态的分子机制，发现了小肽分子调控转录因子的新模式，同时也为铜稳态信号调控机制提供了新见解。  

　　相关研究成果以IRON MAN interacts with Cu-DEFICIENCY INDUCED TRANSCRIPTION FACTOR 1 to maintain copper homeostasis为题发表在国际植物科学著名期刊 New Phytologist上。版纳植物园植物矿质营养研究组梁岗研究员为该论文的通讯作者，博士后蔡月荣为论文第一作者，副研究员李扬、博士后李晨阳、博士研究生赵俊惠和平华茜参与了部分工作。该研究得到了国家自然科学基金、国家博士后面上项目、云南省博士后项目和云南省应用基础研究计划的支持。 

　　钢铁侠”IMA与CITF1互作维持铜稳态的工作模型