SOS2,也称为盐过度敏感2,是一种在植物中发现的蛋白质激酶,对植物耐盐性至关重要。在植物中,SOS2基因编码一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其N端催化结构域与酵母SNF1激酶相似。SOS2在维持细胞内Na+和K+平衡方面发挥着重要作用,突变会导致Na+和K+失衡,使植物对高Na+和低K+环境更为敏感[3]。SOS2在盐胁迫下转录水平上调,并表现出自磷酸化活性,表明SOS2蛋白激酶活性对于耐盐性是必需的[3]。
SOS2在植物对盐胁迫的响应中发挥着重要作用。在盐胁迫下,钙传感器SOS3和SCaBP8感知钙信号,并促进SOS2定位到质膜,以抑制盐胁迫响应。SOS2通过磷酸化不同的底物,调节盐胁迫响应和生长恢复[5]。此外,SOS2还可以与其他信号通路相互作用,例如乙烯信号通路,以调节植物耐盐性。在乙烯信号通路中,SOS2可以激活EIN3,进而激活下游目标基因的表达,从而提高植物的耐盐性[4]。
SOS2在植物的生长调节中也发挥着重要作用。例如,在光照条件下,SOS2可以与光受体相互作用,并促进SAS的发生。SOS2通过直接磷酸化PIF4和PIF5,降低它们与活性phyB的相互作用,从而促进PIF4和PIF5蛋白积累,并促进SAS的发生[2]。
此外,SOS2在人类疾病中也发挥着重要作用。例如,SOS2基因的突变与Noonan综合征的发生相关[1]。Noonan综合征是一种常染色体显性遗传的多系统疾病,由RAS/MAPK信号通路的失调引起。SOS2基因的突变导致RAS/MAPK信号通路异常激活,从而引发Noonan综合征[1]。
综上所述,SOS2是一种重要的蛋白质激酶,在植物耐盐性、生长调节和人类疾病中发挥着重要作用。SOS2的研究有助于深入理解植物对盐胁迫的响应机制,并为植物耐盐性改良和人类疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Yamamoto, Guilherme Lopes, Aguena, Meire, Gos, Monika, Passos-Bueno, Maria Rita, Bertola, Débora Romeo. 2015. Rare variants in SOS2 and LZTR1 are associated with Noonan syndrome. In Journal of medical genetics, 52, 413-21. doi:10.1136/jmedgenet-2015-103018. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25795793/
2. Han, Run, Ma, Liang, Lv, Yang, Guo, Yan, Li, Jigang. . SALT OVERLY SENSITIVE2 stabilizes phytochrome-interacting factors PIF4 and PIF5 to promote Arabidopsis shade avoidance. In The Plant cell, 35, 2972-2996. doi:10.1093/plcell/koad119. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37119311/
3. Liu, J, Ishitani, M, Halfter, U, Kim, C S, Zhu, J K. . The Arabidopsis thaliana SOS2 gene encodes a protein kinase that is required for salt tolerance. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97, 3730-4. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10725382/
4. Quan, Ruidang, Wang, Juan, Yang, Dexin, Zhang, Zhijin, Huang, Rongfeng. 2017. EIN3 and SOS2 synergistically modulate plant salt tolerance. In Scientific reports, 7, 44637. doi:10.1038/srep44637. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28300216/
5. Li, Jianfang, Zhou, Huapeng, Zhang, Yan, Yang, Yongqing, Guo, Yan. 2020. The GSK3-like Kinase BIN2 Is a Molecular Switch between the Salt Stress Response and Growth Recovery in Arabidopsis thaliana. In Developmental cell, 55, 367-380.e6. doi:10.1016/j.devcel.2020.08.005. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32891194/