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。河南大學生命科學學院/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。
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2.3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。
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。先後在河南大學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。
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河南大學生命科學院
河南大學生命科學學院目前已經發展成為理工農兼備,本科生、碩士研究生、博士研究生和博士後培養體系完整,高層次人才匯聚,科研水平高,在國內外具有較大影響的學院。2017年9月,在學院恢復建院30周年之際,生物學科入選世界"雙一流"建設學科。
在學科與平臺建設方面,河南大學生命科學學院現有國家重點實驗室2個(棉花生物學重點實驗室,省部共建作物逆境適應與改良國家重點實驗室),高等學校學科創新引智計劃1個(作物逆境生物學創新引智基地,國家"111計劃")、教育部和河南省共建重點實驗室1個(植物逆境生物學重點實驗室),河南省國際聯合實驗室3個(全球變化生態學實驗室、河南納米生物醫學國際聯合實驗室、河南省作物逆境多組學國際聯合實驗室),河南省重點學科開放實驗室2個(轉基因動物與細胞工程實驗室、植物種質資源與遺傳工程實驗室),河南省工程實驗室(中心)2個(乳腺生物反應器河南省工程實驗室、河南省抗逆與特色小麥工程研究中心);河南省學科創新引智基地1個(生物納米醫學創新引智基地),河南省協同創新中心1個(作物逆境生物學河南省協同創新中心)。有生物學和生態學兩個一級學科博士點及其相應的兩個博士後流動站,還有農學學科作物遺傳育種碩士點;有省級第一層次重點學科2個(生物學和生態學),校級重點學科1個(遺傳學);有生物科學、生物工程和植物科學與技術3個本科專業,河南省實驗教學示範中心1個(生物教學實驗中心),其中生物科學是國家級特色專業,2019年入選國家"一流專業"建設,生物工程專業入選河南省"一流專業"建設。
植物逆境生物學重點實驗室
植物逆境生物學重點實驗室始建於1990年,2005年3月被確定為河南省省級重點實驗室,2005年7月成為教育部重點實驗室,2011年12月與中國農業科學院棉花研究所聯合建設的"棉花生物學國家重點實驗室"成功獲批,2014年1月順利通過國家驗收。2012年獲批"作物逆境生物學河南省協同創新中心"。2016年獲批"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")。目前,實驗室擁有省級第一層次重點學科2個(生物學和生態學),生物學和生態學兩個一級學科博士點及其相應的兩個博士後流動站,生物學一級碩士授予權點、農學專業作物遺傳育種碩士學位授予權點。
原素材來源:河南大學官網