植物肽激素受体激活的新机制

作者：王继纵; 李红菊; 韩志富; 张贺桥; 王童; 林光忠; 常俊标; 杨维才; 柴继杰

来源：中国细胞生物学学报, 2016, 38(02): 123-126.

• 植物磺化肽类激素(PSK)
• 植物磺化肽类激素受体(PSKR)
• 体细胞胚胎发育受体激酶(SERKs)
• 识别机制
• 激活机制
• 别构受体激活

植物磺化肽类激素(phytosulfokine,PSK)是植物肽类激素的典型代表,它是有两个酪氨酸磺酸化修饰的直链五肽,在植物体的生长和发育过程中有广泛而重要的调控作用。PSK发挥作用需要被细胞膜上的受体激酶PSKR(phytosulfokine receptor)识别来进行信号转导。但目前该肽激素的信号识别和其受体激活的分子机制还不清楚。该实验室通过解析PSKR胞外结构域没有结合PSK和结合PSK以及结合PSK和共受体这三种状态的晶体学结构,直观而全面地揭示了激素识别和受体激活的分子机制。PSK通过形成反向β片层与PSKR岛区中的β片层互作而结合,PSK的两个磺酸化基团直接参与同PSKR的结合。通过遗传和生化等实验的验证,发现PSK可以介导PSKR和体细胞胚胎发育受体激酶(somatic embrogenesis receptor like kinases,SERKs)的结合。进一步通过解析PSK-PSKR-SERK的受体激活复合物的晶体学结构发现,PSK没有同SERK结合,而是通过诱导PSKR岛区的构象变化来别构介导PSKR与SERK结合,这一机制区别于经典的"分子胶"模式。该研究揭示了PSK识别的分子机制和受体PSKR的激活新机制。

• 单位
  中国科学院遗传与发育生物学研究所; 分子发育生物学国家重点实验室; 生命科学学院; 清华大学