清華顏寧最新CellRes文章

　　來自清華大學的研究人員在新研究中結合結構生物學和生物化學方法，系統地研究了PYL13的功能和機制，研究成果在線發表在10月29日的《細胞研究》(Cell Researchz)雜志上。

　　文章的通訊作者是清華大學的顏寧(Nieng Yan)，2007年作為普林斯頓大學博士的顏寧受聘于清華大學醫學院，成為清華最年輕的教授、博士生導師。在回國的幾年間，顏寧教授研究組主要聚焦于膜蛋白、膽固醇代謝調控通路相關因子的結構生物學研究，在Science、Nature、Cell等雜志上發表多篇重要的論文，并榮獲了中國青年女科學家獎、HHMI國際青年科學家獎等獎勵。

　　脫落酸(Abscisic acid,ABA)是植物中最為重要的激素之一，其參與調控植物生長發育的各個階段，如種子的成熟與休眠、根系發育、葉片枯萎等。作為“逆境激素”，ABA在植物應對各種環境脅迫過程中也發揮著關鍵作用。在水分脅迫下，植物細胞內ABA的含量迅速增加，迫使氣孔關閉并且調控大量相關基因的表達，從而減少干旱或高鹽脅迫對植物組織的傷害。

　　近年來，有關ABA信號轉導分子機制的研究越來越多，其中，最為突出進展的則是ABA受體PYR1/PYL/RCAR蛋白家族(PYLs)。在擬南芥中該蛋白家族包含了14個成員，分別命名為RCAR1~RCAR14或PYR1和PYL1~13。在這14個PLYs成員中，PYL13與眾不同。它是唯一對ABA無反應的PYL。

　　序列分析揭示在PYL13中一個谷氨酰胺(Gln)殘基取代了ABA敏感PYLs中對于協調ABA至關重要的保守Lys殘基。與之相一致，將 PYL2的相應Lys突變為Gln也可完全破壞它對于ABA的親和力。自發現PYLs是ABA的受體以來，盡管針對各個PYL成員科學家們開展了大量的研究闡析它們的機制。但目前對于PYL13的功能仍不是很清楚。

　　在這篇文章中，研究人員證實PYL13不依賴于ABA，選擇性地抑制了PP2CA的磷酸酶活性。他們構建出了分辨率為2.4埃的PYL13- PP2CA復合體晶體結構，闡析了PP2CA和PYL13之間特異識別的分子基礎。除了PYLs與PP2Cs之間典型的相互作用，研究人員還發現了一個額外的接觸面，在PP2CA中從前未知的CCCH zinc-finger (ZF)模體的附近。序列搜尋發現了另外56個包含ZF的PP2Cs，所有這些都來自于植物。生物化學分析結果表明，PYL13可與PYL10形成異源寡聚體。這兩種PYLs在ABA非依賴性抑制PP2Cs作用上相互拮抗。

　　這些生化和結構研究提供了關于PYL13在植物脅迫反應中功能的新認識，為PYL13的未來生物技術應用奠定了基礎。