植物科学学院左泽乘副教授在《Science》在线发表蓝光受体蛋白研究成果

发布时间:2016-10-21

    美国时间10月21日,世界顶级学术刊物《Science》在线发表研究论文《拟南芥蓝光受体蛋白——隐花色素2的光激活与失活机制》,吉林大学植物科学学院左泽乘副教授作为共同第一作者,为该研究成果做出了重大贡献

  该研究由福建农林大学牵头,联合吉林大学、日本理化研究所、韩国全南国立大学、中国农业科学院、美国加州大学洛杉矶分校五个研究机构共同完成。研究成果首次解析了植物蓝光受体原初光反应的分子机制。这项成果将为未来提高作物光合作用效率,精准调控作物花期等农业生产关键技术的开发利用提供重要的理论基础,对我国乃至全球农业的基础研究具有重要意义。

这是吉林大学植物科学学院首次在Science上以第一作者身份发表研究论文左泽乘副教授是植物科学学院杨振明教授团队的学术精英,是杨振明教授主持的“吉林省植物遗传改良工程实验室”的骨干教师,是学院重点培养的青年才俊。“吉林省植物遗传改良工程实验室”的学生杨亮博士、柳青博士、刘伟硕士,也参加了该项目的研究,做出了重要贡献。

吉林大学植物科学学院是由原解放军军需大学农副业生产系于2004年8月转隶组建的一所新兴学院。建院十年来,学院高度重视课程建设,学科建设,科研条件建设和人才队伍建设,先后取得了一系列重大教学科研成果。这是继2015年6月23日,植物科学学院杨振明教授研究团队在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)上发表标志性成果以来,取得的又一重大科研成果。

  《Science》是世界顶级学术刊物之一,是发表最好的原始研究论文、以及综述和分析当前研究和科学政策的同行评议的期刊之一。值得一提的是,同期Science还配发了题为《A photoreceptor's on-off switch》的评论性文章

 

Science配发的评论文章

该研究在世界上首次解析了植物蓝光受体原初光反应的分子机制,在光受体蛋白及植物信号传导研究中具有重大意义,为未来提高农林作物光合作用效率,精准调控农林作物花期等农业生产关键技术的开发利用提供了必要的理论基础。此外,与此同时,该研究成果将为光控遗传学(Optogenetics)这一新兴研究领域提供新一代分子工具,该领域科学家利用光对各类功能蛋白进行快速精准调控,有望以此在神经科学以及疾病治疗研究上获得突破。

光是影响地球上所有生命体系的重要环境因子。动植物均通过光受体蛋白感受感知光信号,其中隐花色素(Cryptochrome)是一类在生命进化过程中极为保守的蓝光受体蛋白。隐花色素控制植物的光合作用与生长发育、昆虫鸟类的磁场感应、以及人类的生物钟与昼夜节律。植物隐花色素蛋白(CRY) 通过其称之为黄素(Flavin)的吸光基团吸收光子以激发原初光反应,激发态隐花色素蛋白通过与其信号蛋白 (CIB1、SPA1、COP1等)的相互作用而调控下游功能基因表达。 隐花色素自1993年在植物上首先发现以来其原初光反应的分子机制众说纷纭,不甚了然。 福建农林大学科学家的研究证明了植物隐花色素的光诱导蛋白质二聚化反应为其原初光反应的关键步骤,同时发现了隐花色素的二聚化反应受到两个隐花色素抑制因子(BIC)的调控以决定植物光受体的活性与信号強弱, 进而调控光合作用、光形态建成以及开花时间等植物生长发育进程。该研究同时发现人类隐花色素也具有二聚化反应。该评论摘自网络