番茄是全球种植和消费最广的蔬菜之一，其肉质果实富含类胡萝卜素、维生素和酚类化合物等健康成分，经济价值极高。果实成熟是果实发育的最后阶段，涉及颜色、质地、风味和营养的变化，受成熟相关基因精确的时空表达调控。除结构基因，转录因子在这一过程中也起着关键作用。尽管C2H2锌指转录因子因其在植物生长发育和抗逆性中的重要性而闻名，但它们在果实成熟中的具体作用却很少被报道。近日，中国农业大学园艺学院郭仰东/张娜团队在Plant Physiology杂志在线发表题为“Protein phosphatase PP2C2 dephosphorylates transcription factor ZAT5 and modulates tomato fruit ripening”的研究论文，该研究揭示了SlPP2C2-SlZAT5模块介导的蛋白去磷酸化修饰在调节呼吸跃变型果实成熟中的作用，为其调节机制提供了新的见解。
该研究发现敲除转录抑制因子SlZAT5使番茄果实提早成熟，并揭示SlZAT5负调控番茄果实成熟与乙烯产量的变化相关。进一步研究发现，SlZAT5直接抑制乙烯生物合成基因SlACS4、细胞壁降解基因SlPL8和果实成熟转录因子基因SlGRAS38的表达，从而负调控果实成熟的过程。
图1. SlZAT5负调控番茄果实成熟此外，2C型蛋白磷酸酶PP2C被广泛报道负调控果实的成熟，然而其作为蛋白磷酸酶，在成熟调控过程中的具体底物是未知的。该研究发现SlPP2C2与SlZAT5相互作用，并通过去除SlZAT5的Ser-65位点的磷酸化信号来调节其转录抑制活性，从而影响下游成熟相关基因的表达。这种相互作用在调控乙烯产量和果实成熟过程中至关重要。
图2. SlPP2C2对SlZAT5的去磷酸化修饰影响其对下游基因表达的调控中国农业大学园艺学院张娜副教授为该文通讯作者，已毕业博士研究生李亚飞（现工作于新疆农业科学院哈密瓜研究中心）和新疆农业科学院园艺所常亚南博士为论文的共同第一作者。感谢中国农业科学院作物科学研究所叶兴国研究员和王轲研究员在实验技术和实验仪器方面提供的帮助。该研究得到了国家自然科学基金和中国农业大学2115人才培育发展支持计划的资助。论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf017
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