经典力作|谢道昕-一个基因的定位，居然能发Science（COI1蛋白的定位过程）

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编者按：总是会有人说，周杰伦的经典歌曲是《稻香》，《双节棍》等；刘德华的《忘情水》，《来生缘》等，这些歌曲都是百听不厌，常听常新的，而且听起来的感觉都是不一样的。但是，怎么评价学术界的经典文章或者是成名作呢？有的人认为，发的影响因子越高越好，这样就是经典文章。但是，iNature认为，作为经典文章，肯定使用的人很多，而且看的人也是拍手叫绝，所以我们是根据总引用量，来客观的评价一篇文章。今天就推出谢道昕高引用量的一篇文章（非综述类），以飨读者。

iNature：coi1突变定义了响应茉莉酮酸酯所需的拟南芥基因，可以调节对昆虫和病原体的防御，伤口愈合和花粉生育力。 野生型等位基因COI1初步定位到90kb基因组片段，并通过coi1-1突变体的互补来详细的定位到这个基因。 预测的COI1蛋白质的氨基酸序列含有16个富含亮氨酸的重复序列和一个F-Box的结构域。 它与拟南芥中的TIR1，人类Skp2和酵母Grr1的F-box蛋白具有相似性，似乎通过靶向阻遏蛋白，使用泛素化作用来起作用。

包括茉莉酸及其环戊酮衍生物的茉莉酸（Jas）在植物界广泛分布。它们是由未受损组织中的亚麻酸的十八烷酸途径合成的，并且（明显地）是由受伤组织中的不同途径合成的。 JA影响植物中的各种过程，包括根部生长，果实成熟，衰老，花粉发育，块茎形成，卷须卷曲以及防御害虫和病原体。他们改变基因转录，RNA加工和翻译【1】。

JA通路

番茄通过制造抑制昆虫消化蛋白酶抑制剂（pin）蛋白来对损伤（例如由昆虫咀嚼引起的损伤）作出反应【2】。 JA是植物防御昆虫捕食所必需的【3】，并且与受伤组织中形成的乙烯一起起作用以调节pin基因表达【4】。在拟南芥中，JA的功能由三重突变体fad3-2 fad7-2 fad8确定，缺少亚麻酸JA【5】的前体和coi1突变体【6】和其他突变体【7】对JA的敏感度降低。

定位COI1基因

fad3-2 fad7-2 fad8和coi1突变体伤口反应不敏感【8,9】，昆虫咀嚼，造成拟南芥死亡率高【8,10】，它们产生不能存活的花粉【5,6】。用JA处理植物可纠正fad3-2 fad7-2 fad8中的这些缺陷，但不能纠正col1【5,6,8-10】。 coi1突变因此定义了一个基因，COI1，在JA信号通路中发挥功能，是花粉发育和防御害虫所必需的，也是防御病原体反应的基础【11】。为了研究它的功能，谢道昕等人使用了一个基于图位克隆的策略来鉴定COI1。

互补实验

COI1蛋白的预测氨基酸序列含有一个简并的F-box基序【12】和16个不完全一样的富亮氨酸重复序列（LRRs）【13】，这两个结构域都涉及蛋白质 - 蛋白质相互作用【13,14】。数据库检索表明，COI1与三种含LRR的F盒蛋白有关：拟南芥TIR1【15】，与其具有34％的同一性，以及人Skp2和酵母Grr1【12,14】。 TIR1是对生长素反应所必需的，而tir1突变体是对生长素抑制根生长敏感性降低的可育植物。

COI1的蛋白序列预测

然而，coi1突变体是雄性不育的，对生长素抑制生长具有敏感性【10】。因此很明显，COI1和TIR1在不同的信号通路中起作用。 Skp2和Grr1调节细胞分裂，Grr1也调节营养摄取【16】。这些和其他F-box蛋白作为选择性招募阻遏蛋白，去除靶底物的泛素化所需的复合物的受体发挥功能（14）。推测COI1可能是一种F盒蛋白，可以通过泛素化修饰，进行防御反应和花粉发育的调节因子。

原文链接

http://science.sciencemag.org/content/280/5366/1091

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参考文献

1. G. Sembdner and B. Parthier, Annu. Rev. PlantPhysiol. 44, 569 (1993); R. A. Creelman and J. M.Mullet, Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48,

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3. H. Pena-Cortes, T. Albrecht, S. Prat, E. W. Weiler, L.Willmitzer, Planta 191, 123 (1993); G. A. Howe, J.Lightner, J. Browse, C. A. Ryan, Plant Cell 8, 2067(1996).

4. P. J. O’Donnell et al., Science 274, 1914 (1996).

5. M. McConn and J. Browse, Plant Cell 8, 403 (1996).

6. B. F. Feys, C. E. Benedetti, C. N. Penfold, J. Turner, ibid. 6, 751 (1994).

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11. I. A. M. A. Penninckx et al., Plant Cell 8, 2309 (1996).

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16. H. Zhang, R. Kobayashi, K. Galaktionov, D. Beach, Cell 82, 915 (1995); J. S. Flick and M. Johnston, Mol. Cell. Biol. 11, 5101 (1991); Y. Barral, S. Jentsch, C.Mann, Genes Dev. 9, 399 (1995).

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