作为光合自养生物，植物对光环境高度敏感。光是最关键的环境因素之一，不仅是能量来源，而且是植物发育过程中的决定因素。当幼苗破土而出，照射在阳光下，需要迅速打开顶端弯钩和子叶，抑制下胚轴的生长，促进子叶扩张和叶绿素积累，为光合自养生长做准备，该过程被称为光形态建成。bZIP型转录因子ELONGATED HYPOCOTYL5（HY5）是幼苗光形态建成的中心枢纽，也是抑制下胚轴生长的关键因子。从暗到光下的转变导致HY5蛋白积累，并促进下游相关基因的表达。多重机制在不同的维度调控HY5的功能发挥。之前的研究表明E3泛素连接酶COP1在暗下通过泛素化HY5抑制蛋白积累，而在光下HY5不断积累，该过程是否存在去泛素化参与介导仍不清楚。

近日，beat365手机官方网站林宏辉/张大伟团队在美国科学院院刊PNAS发表了题为Ubiquitin-specific protease UBP14 stabilizes HY5 by deubiquitination to promote photomorphogenesis in Arabidopsis thaliana的研究论文，揭示了去泛素化酶UBP14通过去泛素化稳定核心转录因子HY5从而促进植物光形态建成的新机制。

该研究首先发现去泛素化酶UBP14可以在体外和体内直接与HY5相互作用。UBP14能够从泛素化的HY5上去除泛素，从而增强HY5的稳定性。缺失UBP14去泛素化功能的突变体da3-1表现出较长的下胚轴，而过表达UBP14的转基因植株和过表达HY5的转基因植株的下胚轴表型类似。在光照下，HY5蛋白快速积累，UBP14功能缺失导致HY5积累变慢。之前的研究发现与磷酸化的 HY5 相比，未磷酸化的 HY5 在结合下游基因和调节基因表达方面更具活性。该研究揭示了UBP14倾向于在光照下稳定非磷酸化的HY5，以促进光形态建成。另外，在光下HY5促进UBP14的基因表达和蛋白积累。

综上，该研究揭示了植物光形态建成过程中UBP14和HY5的动态调控机制。UBP14蛋白在暗转光后积累并倾向于去泛素化非磷酸化的HY5以增强HY5的稳定性，而积累的HY5与下游的光响应基因结合并激活，以促进幼苗的光形态建成。同时，积累的 HY5 激活了 UBP14 的基因表达，促进其蛋白积累，从而获得正反馈。

beat365在读博士生方可为论文第一作者，beat365毕业博士生、宜宾学院助理研究员姚秀洪和beat365在读博士生田宇昂为论文的共同第一作者，beat365林宏辉教授和张大伟教授为论文的共同通讯作者。在读硕士生何洋、林颖如、彭思涵、潘国辉，已毕业博士生雷伟、硕士生师皓钰也参与了部分研究工作。该研究得到了国家自然科学基金联合基金重点项目，国家自然科学基金面上项目，beat365科研基金等项目的资助。