近日，湖南大学姚瑞枫教授团队在Cell Reports在线发表了题为Strigolactone signaling repressor SMXL7 forms nuclear condensates to regulate gene transcription in Arabidopsis的研究成果。该研究首次揭示了拟南芥独脚金内酯（Strigolactone, SL）信号通路的关键抑制蛋白SMXL7，能够通过液-液相分离（liquid-liquid phase separation）在细胞核内形成生物分子凝聚体（nuclear condensates），并以此动态结构调控下游基因的转录。
SL是一类源自类胡萝卜素的植物激素，在调控植物分枝、叶片发育、衰老、开花以及应对干旱、渗透和低温胁迫等多种生理过程中发挥核心作用。研究表明，SL通路的抑制蛋白SMXL7与SL受体D14及F-box蛋白MAX2共同组成核心信号复合体，并可作为转录因子直接抑制其自身基因表达，但对其广泛调控SL通路下游基因转录的分子机制知之甚少。
本研究发现，SMXL7蛋白含有内在无序区（Intrinsically Disordered Regions, IDRs），这些区域是其发生相分离、形成核内凝聚体的关键驱动因素。这些凝聚体不仅富集了SL信号通路的核心组分D14和MAX2，还招募一批特定的转录因子，例如DNAJ1、NF-YC9等。研究团队进一步证实，SMXL7凝聚体可作为“转录抑制平台”，通过将关键转录因子从目标基因的启动子区域“隔离”开来，从而实现对基因表达的有效抑制。这一发现为理解植物如何整合激素信号与基因转录调控提供了全新的视角，表明生物分子凝聚体是连接信号感知与基因表达的动态枢纽。
图1 SMXL7通过形成细胞核凝聚体调控基因转录
图2 SMXL7细胞核凝聚体调控基因表达的作用模型
本研究不仅阐明了SMXL7蛋白在SL信号传导中的新型作用模式，还揭示了植物利用相分离形成的凝聚体实现转录抑制的功能机制。这一发现为理解SL信号如何调控基因表达开辟了全新视角，并有望为作物株型改良和抗逆育种提供关键分子靶点和理论基础。
湖南大学隆平农学院/必赢3003no1线路检测中心姚瑞枫教授为论文的通讯作者，必赢3003no1线路检测中心博士研究生李金栋为第一作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖南省细胞信号转导基础学科研究中心等项目的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116696
