朱健康研究组在草坪草ABA受体研究中取得新进展

近日,中国科学院上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组揭示了草坪草ABA受体FePYR1的结构与结合活性特征。研究结果于2017年10月25日在线发表于《Scientific Reports》。

朱健康研究组在草坪草ABA受体研究中取得新进展

草坪草是广泛种植的观赏植物,具有重要的生态、社会和经济价值。然而,许多草坪草易受干旱影响,需频繁灌溉,因此消耗了大量水资源。为提高草坪草的耐旱性,研究人员鉴定了草坪草的几种ABA受体,其在ABA信号转导与干旱胁迫响应中起重要作用。结果表明,草坪草高羊茅(Festuca elata)的ABA受体FePYR1可以单体形式结合ABA。晶体结构分析表明,FePYR1可通过类似拟南芥ABA受体的门闩锁(gate-latch-lock)机制识别与结合ABA,但FePYR1的ABA结合口袋显示出不同的残基,导致不同的ABA结合亲和力。 FePYR1中氨基酸残基的结构改变产生ABA受体突变体,其对ABA的结合亲和力显著增强。在拟南芥中表达FePYR1可使转基因植株耐旱性增强。这些发现提供了FePYR1的详细信息,揭示了结构辅助工程可用于设计较好的ABA受体以改善植物抗旱性。FePYR1的详细结构信息还将有助于未来在经济重要的植物中合理设计靶向特定ABA受体的小分子。

朱健康研究组在草坪草ABA受体研究中取得新进展

Figure 1. Structural basis of ABA recognition by FePYR1.

朱健康研究组在草坪草ABA受体研究中取得新进展

Figure 2. Expression of FePYR1 improves drought resistance in Arabidopsis.

朱健康

中科院上海植物逆境生物学研究中心主任、研究组长、博士生导师

个人简介:

1983-1987年,北京农业大学,获土壤农业化学学士学位;

1987-1990年,美国加州大学河滨分校,获植物学硕士学位;

1990-1993年,美国普度大学,获植物生理学博士学位;

1994年,美国洛克菲勒大学,获分子生物学博士后;

1995-1996年,美国奥本大学植物与微生物学系担任助理教授;

1996-1998年,美国亚利桑那大学植物科学系担任助理教授;

1999-2000年,美国亚利桑那大学植物科学系担任副教授、2000年提升为教授;

2004-2007年,美国加州大学河滨分校植物学与植物科学系担任特聘教授、研究所所长;

2007-2010年,美国加州大学河滨分校植物学与植物科学系担任Jane Johnson讲座教授;

2010至今,美国普度大学生物化学与园艺及园林系杰出教授;

2010年,当选美国科学院院士;

2011年,入选首批中央“千人计划”顶尖人才团队,中国科学院上海植物逆境生物学研究中心首席科学家。

研究方向:

1)渗透胁迫的感应和信号传导

2)低温胁迫的感应和信号传导

3)耐盐和耐氧化的机制

4)RNA介导的DNA甲基化

5)DNA去甲基化及其调控

获奖及荣誉:

2011年 入选中央“顶尖千人计划”

2010年 入选美国科学院院士

2008年 被Thomson Reuters 评为1997-2007年度美国引用率最高的植物学科学家

2005年 获普渡大学农学杰出校友奖

2004年 美国科学促进会会员

2003年 美国植物生物学家学会Charles Albert Shull奖

2002年 亚利桑那大学农业和生命科学学院年度科学家

(以上内容摘自逆境中心官网)

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