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植物重要肽类激素作用机理阐明

中科院遗传与发育研究所杨维才团队、清华大学柴继杰团队合作,揭示了植物重要肽类激素PSK (植物硫酸肽)的识别和受体激活分子机理。相关成果日前发表于《自然》杂志。

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植物肽类激素,同植物经典激素一样,对植物体的生长发育等生理活动具有重要的调控作用。PSK是较早被发现的一种含两个酪氨酸磺化修饰的五肽激素,在植物的生长发育、抗逆和先天免疫等方面有广泛调控作用。PSK发挥活性是通过与细胞膜上的受体激酶PSKR结合来发挥功能。但PSK被受体PSKR识别的分子机理以及后续的受体激活机制尚须阐明。


研究人员通过解析PSKR胞外区结合PSK的复合物结构,阐明了PSKR胞外区通过其岛区来识别PSK的分子机理。深入的结构分析提示SERK家族成员可能作为共受体参与PSKR的受体激活,而体外生化实验初步证实了这一假设。此外,科研人员利用植物体内生化和遗传学的方法也最终证明了这一假设。这也是通过结构生物学提示找到了PSK信号转导通路上的新成分。


此外,研究人员通过解析和对比分析PSKR-PSK-SERK三元复合物结构和单独的PSKR结构,揭示了PSK通过诱导原本无序的受体PSKR岛区,产生与共受体SERK结合的新界面,从而别构激活受体PSKR的新机制。科学家指出,基于PSK受体结构的PSK类似物的研发可用于提高作物产量的生长添加剂,具有重要的应用意义。


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