河南大學生物學科國際合作與人才培養取得新突破
2020-08-28 河大小招
近日，國際頂級期刊Nature雜誌（影響因子43.07）在線發表了題為Structural basis of salicylic acid perception by Arabidopsis NPR proteins的研究論文，首次闡述了水楊酸與其受體NPR蛋白結合的結構基礎，為進一步了解NPR受體蛋白在水楊酸 (salicylic acid, SA)信號轉導中的作用機制以及高抗病性植物培育提供了新的思路。我校生命科學學院/省部共建作物逆境適應與改良國家重點實驗室青年教師王偉博士、杜克大學的博士後John Withers和華盛頓大學的李恆為該論文共同第一作者，美國華盛頓大學鄭寧和杜克大學董欣年為共同通訊作者，河南大學為第二單位。
河南大學國家重點實驗室非常重視學術梯隊建設和國際科研合作，通過實施一系列青年人才培養計劃，提升優秀青年學者在團隊建設和國際合作中的引領作用。依託「作物逆境生物學創新引智基地」（高等學校學科創新引智計劃，簡稱「111計劃」）拓展國際合作空間，與英國亞伯大學等多所國外知名高校籤訂戰略合作協議，舉辦河南大學國際逆境生物學青年學者論壇等，加大對青年人才的發現、培養和支持力度，堅持將青年英才送出去，促進青年優秀人才的快速成長，先後選送10餘位優秀青年教師到美國普渡大學、華盛頓大學等國外著名高校進行合作交流，儲備了一批優秀的青年科技人才，為實驗室的發展奠定了堅實的人才基礎。
王偉博士主要從事植物逆境相關蛋白結構生物學研究。先後在我校植物逆境生物學重點實驗室攻讀並獲得碩士研究生和博士研究生學位，2011-2014年作為聯合培養博士生在清華大學結構生物學重點實驗室做聯合課題研究。2017年，在學科帶頭人的支持、鼓勵與安排下，為了實驗室研究方向的拓展和課題合作研究的需要，王偉博士赴美國華盛頓大學西雅圖分校鄭寧實驗室開展植物結構生物學相關研究工作。先後在NATURE、JCB、CELL RESERARCH等雜誌發表多篇研究論文。
植物激素中的水楊酸 (salicylic acid, SA) 在植物抗病及獲得性免疫過程中起有樞紐作用。儘管在植物抗病反應中的關鍵基因NPR1 (NONEXPRESSOR OF PATHOGENESIS-RELATED GENES 1)早在90年代末就被鑑定出來，NPR家族的另外兩個成員NPR3和NPR4也在2012年被發現是SA受體，但對於NPR蛋白是如何感知SA並協調SA信號轉導的分子機制仍不清楚。在該研究中，研究人員巧妙地利用了胰蛋白酶酶解和氫氘交換質譜（HDX-MS) 的方法找到了擬南芥NPR4中直接結合SA的結構域 (SA binding core, SBC），並通過變復性的方法，成功獲得了解析度為2.3Å的NPR4-SBC與SA複合物晶體結構，分析發現NPR1的SBC結構域也能夠以類似方式結合SA，確認了NPR1是SA的受體。該研究揭示了水楊酸與NPR受體結合的結構基礎和分子機理；同時，解決了NPR1作為SA受體的爭議。研究結果為進一步了解SA信號轉導及調控機制奠定了基礎，並為植物抗病基因工程設計提供了新的研究思路。
論文連結：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2596-y
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