清华教学连发Science，Cell Res文章解析新作用机理 - 清华大学

2014-06-27 16:37 来源：http://www.ceo315.org/ 阅读：次

　　在2011年,清华大学集团管控，柴继杰研究团队解析了BL与BRI1受体复合物结构，解释了BRI1识别BL的结构基础，相关成果发表在2011年nature杂志上。该研究团队经由大批辛劳的尽力，近期又解析了结合共受体BAK1的BRI1LRR-BL-BAK1LRR三元复合物晶体结构，揭示了这一重要植物激素BL和共受体BAK1发挥作用的具体机理，明白了受体活化的分子水平机制。

　　研究人员指出，联合这些研究成果，当初可以在原子程度上观测这一帮助受体BAK1施展多样功能的结构基本。

起源：生物通 2013-10-24

　　共受体BAK1最令人感兴致的特点在于，遗传学及生化实验表明它参加激活多种植物LRR受体激酶（例如BRI1、FLS2，EFR和PEPR1/2等），这些激酶结合极其不同的配体，触发不同的反应。植物不同信号受体应用一个独特的辅助受体蛋白，可以实现不同信号通路之间的互相沟通和和谐。

　　正如本来结构所揣测的一样，激素BL的结合在BRI1胞外区所发生的新的平面为共受体的结合位点，共受体BAK1的N末端帽子与激素2、3位羟基及溶液裸露面相互作用，使本来在BRI1结合BL复合物中不阐明作用的激素2、3位羟基的重要性到达了阐明。复合物结构也对一些重要的遗传渐变结果给出了公道的说明。

　　清华大学生科院的柴继杰教学近年来重要关注并研究在生物学及药学利用中的主要大分子结构与功效，通过蛋白晶体衍射的方式及一些生物、生化方面的手腕论述这些生物分子在结构和功能上的接洽，并获得了一系列凸起结果。近期其研究组接连发表文章，破解植物作用新机理。

　　此外这一研讨组还在Science杂志上发表了FLS2LRR-flg22-BAK1LRR三元复合物的结构。首次报道了动物模式辨认受体FLS2及共受体BAK1与细菌模式分子鞭毛蛋白守旧基序flg22三元复合物晶体结构，并通过构造剖析跟体内外生化试验揭示了该复合物活化的分子机制。

　　另外通过研究，研究人员发明BRI1-BAK1形成异源二聚体不仅须要BL，而且还受到溶液PH值的影响：酸性前提促进结合，而碱性条件克制结合。植物生长素促生长的一个重要起因就是增进细胞外酸化-酸生长实践，而植物感想病原菌后即时效应之一就是使细胞外快捷碱化-生长抑制。这一实验成果可能提示BRI1在这两种景象中表演着整合的角色。

　　研究职员说明了FLS2胞外区通过其螺线状凹面的持续B片层来识别flg22；结构也提醒共受体BAK1仅仅通过N端帽子接触flg22表位的C末端，并且共受体BAK1与FLS2造成普遍的直接彼此作用，提示其可能先构成预复合物，以利于对病原菌的侵入做出疾速反映。

　　通过与周俭民研究员研究组和Cyril Zipfel传授研究组配合，这一研究组从体外生化和植物体内实验也验证了flg22激活FLS2的机理：当植物宿主细胞感触到细菌鞭毛蛋白时，细菌鞭毛蛋白通过引诱植物细胞膜上的FLS2和BAK1形成异源二聚化来实现配体感应并激活下游防守反响信号通路。复合物结构也对能够作为很多植物受体共受体的SERK家族功能有了更深的懂得。

清华教授连发Science，Cell Res文章解析新作用机理

　　油菜素内酯是一种重要的自然植物激素。像动物的雄性激素一样，它能充足激发植物内在潜能，促进作物生长和增添作物产量，进步作物的抗病、抗盐和抗冻才能，使作物的抗逆性加强，减轻除草剂对作物的药害。BL发挥活性主要是通过与细胞膜上的受体结合来发挥功能（与动物甾类激素在细胞浆和细胞核中发挥作用完整不同）。

　　跟着寰球人口的一直增加、城市化导致的耕地减少及气象的转变，单位耕种面积上取得尽可能高效的食粮出产显得越来越重要。相干的结构为设计新的可以调节植物成长的小分子供给了坚实基础。