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拟南芥泛素连接酶(Ubiquitin ligase，E3) DOA10A与酵母Doa10p、人类TEB4蛋白同源。Doa10p与TEB4蛋白均参与内质网相关的降解(Endoplasmic reticulumassociated degradation，ERAD)过程，ERAD负责调控、清除错误折叠蛋白和短周期蛋白，在生物体生长发育过程中发挥重要作用。已有研究表明，ERAD机制参与调控植物对盐胁迫的响应，而植物激素脱落酸(Abscisic acid, ABA)在植物应对各种胁迫过程中发挥重要作用。为研究二者之间的联系，我们使用反向遗传学方法寻找拟南芥中与酵母ERAD组分同源的基因，观察其突变体对ABA的响应。发现拟南芥AtDOA10A的T-DNA插入突变体doa10a对ABA表现出超敏感的表型。DOA10A定位于内质网和细胞核中，与泛素结合酶(Ubiquitin conjugating enzyme，E2) UBC3和UBC16“配对”发挥泛素连接酶活性，并且doa10a对内质网胁迫诱发剂衣霉素(Tunicamycin，TM)和DTT表现出敏感的表型，表明DOA10A参与植物ERAD过程。doa10a突变体干种子中ABA含量升高，而另一等位突变体cs40干种子中ABA含量降低，表明影响ABA合成不是AtDOA10A参与ABA信号通路的主要方式。将doa10a与ABA信号通路关键组分的突变体杂交后，发现doa10a/abi1-11双突变体与abi1-11单突变体类似，对ABA表现出不敏感的表型，表明DOA10A遗传学上位于ABI1(ABA Insensitive1)上游。doa10a/pyr1/pyl1/2/4五突变体对ABA表现出敏感的表型，恢复了pyr1/pyl11/2/4四突变体对ABA不敏感的表型，并且五突变体中ABA信号通路可以被外源施加ABA激活，表明DOA10A通过调控PYR1/PYLs参与ABA信号通路。荧光素酶互补实验证明DOA10A与PYR1/PYLs家族所有成员存在相互作用。体外底物泛素化实验证明DOA10A可以介导PYR1/PYLs家族所有成员的泛素化修饰，其中单泛素化修饰的形式占较大比例。在doa10a突变体中，PYR1/PYLs蛋白降解速率没有延迟。DOA10A与UBC3协作能够特异介导PYR1第14和第63位赖氨酸上发生单泛素化修饰。在PYR1的C端融合一个泛素分子，模拟PYR1单泛素化修饰的形式，将其转化原生质体后，发现PYR1-Ub定位发生明显变化，由野生型PYR1核质弥散定位变为斑点状定位，与内膜系统标记蛋白的定位有重合，表明单泛素化修饰的PYR1进入了内膜运输系统。使用ABA处理PYR1-ub过表达转基因植株，发现PYR1-ub蛋白能够移动到细胞膜，使PYR1-ub过表达植株对ABA表现出超敏感的表型。将doa10a突变体与野生型杂交，发现doa110a+/ˉ杂合突变体对ABA表现出敏感的表型，并且过表达AtDOA10A不能恢复doa10a突变体对ABA敏感的表型，暗示doa10a突变体中存在截短DOA10A。进一步研究发现，拟南芥中AtDOA10A存在两种转录本，其中AtDOA10.2编码蛋白的结构与推测截短DOA10A的结构类似，暗示DOA10.2在介导PYR1单泛素化修饰过程中发挥重要功能。 以上结果表明DOA10A可以介导PYR1/PYLs单泛素化修饰，被单泛素修饰的PYR1进入内膜运输系统，当细胞外ABA浓度轻微升高时，被单泛素化修饰的PYR1能够快速移动到细胞膜上，更灵敏的感知ABA信号，开启ABA信号通路。