DNA承载着生命体的遗传信息,但多种因素都会导致DNA损伤。因此,生命体进化出复杂而精细的DNA损伤修复机制以维持基因组稳定性。蛋白激酶ATR是DNA损伤修复系统中的最核心的两个蛋白之一,主要介导由DNA复制胁迫引起的DNA损伤修复。在动物中,ATR突变会导致胚胎致死。有意思的是植物的atr突变体能够正常生长,但是对DNA复制抑制剂羟基尿（HU）非常敏感。在动物中,ATR主要通过CHK1、CDC25和WEE1来发挥作用。但是植物没有CHK1和CDC25的同源蛋白,所以ATR在植物中的作用机理尚不太清楚。实验室前期的研究发现,F-box蛋白FBL17突变后能抑制拟南芥atr突变体对HU的超敏感性,但是ATR不能与FBL17相互作用。鉴于WEE1位于ATR的下游,本课题计划从WEE1出发研究FBL17的作用机理。主要结果如下:（1）通过荧光素酶互补实验发现WEE1能与FBL17相互作用。（2）将wee1与atr fbl17杂交获得了wee1 fbl17双突变体和atr wee1 fbl17三突变体。通过测试它们对HU的敏感性,发现fbl17也能抑制wee1对HU的超敏感性,表明FBL17位于WEE1下游。（3）通过体外降解实验发现FBL17能够通过26S蛋白酶体途径被降解。与WT相比,在wee1突变体中FBL17的降解速度下降。由于WEE1是蛋白激酶,我们猜测WEE1可能通过磷酸化FBL17促进FBL17的泛素化,进而促进其降解。（4）以前的研究发现FBL17通过调控CDK抑制蛋白KRP来控制植物的育性。通过荧光素酶互补实验,我们发现FBL17与7个KRP都能相互作用。（5）通过在atr和wee1突变体中超量表达KRPs,我们发现超量表达KRP7能抑制atr和wee1突变体对HU的超敏感性。（6）通过体外降解实验发现FBL17能够促进KRP7的降解。（7）SMR家族蛋白也可以抑制CDK的活性。通过荧光素互补实验,我们发现FBL17能与SMR5、SMR7互作。通过超量表达实验,我们发现超量表达SMR7也能抑制atr和wee1突变体对HU的超敏感性。基于以上结果,我们推测植物ATR的作用机理:复制胁迫激活ATR,ATR进一步激活WEE1。WEE1磷酸化FBL17并促进它的泛素化及随后的降解通过,从而增加KRP7和SMR7等细胞周期抑制蛋白的稳定性,抑制CDK的活性,导致细胞周期被停滞,为DNA损伤修复提供足够的时间。本项目解析了ATR和WEE1调控植物DNA损伤修复的机理,揭示了一条与动物中不一样细胞周期调控机制。