上海藥物所合作研究發現aba信號通路調控新機制

　　2011年12月底，中科院上海藥物研究所“千人計劃”徐華強課題組與美國文安徳研究所Karsten Melcher、上海植生所與普渡大學的朱健康教授合作，分別在Science和PNAS上發表了ABA信號通路調控機制的最新發現。

　　脫落酸信號通路是通過受體調節的激酶和磷酸化酶，從而控制下游的作用蛋白。但長期以來ABA的受體是什么，一直是一個存有頗多爭議有待解決的關鍵科學問題。在2009年，ABA受體的發現及其結構的鑒定被Science雜志評為了當年度十大科學發現之一。其中部分結構生物學工作來自于徐華強與朱健康課題組的合作研究。

　　ABA的信號通路是通過受體激活下游激酶的，在沒有ABA的情況下，激酶是被磷酸化酶抑制的。此次發表的兩篇文章分別解決了激酶如何被抑制以及如何被激活的兩個關鍵科學問題。

　　在Science文章中，研究人員報道了激酶和磷酸酶的復合體結構，從中發現激酶與ABA受體對磷酸化酶的識別有驚人的相似性。ABA受體的作用位點是在PP2C的活性中心。激酶和磷酸酶的復合體結構揭示了激酶的活性中心與PP2C的活性中心相互對接，從而模擬了受體-PP2C的相互作用。這些結構生物學的研究結論提出了一個簡單的新機制，即耦合的ABA受體能直接抑制磷酸化酶并激活激酶。同時，這也揭示了激酶-磷酸化酶通過催化位點的相互作用而進行彼此調控的新法則。

　　在PNAS文章中，研究人員報道了調控ABA信號通路激酶的自身激活機制。通常激酶要通過上游激活因子被激活，而調控ABA的激酶則不同，它具有高水平的自我激活能力。研究人員的結構發現，調節ABA的激酶具有一個特有的螺旋結構來固定激酶的三維結構，從而維持激酶的自我磷酸化活性。結合ABA受體—PP2C復合體結構，該研究詳實地解析了ABA激素如何抑制PP2C從而激活調節aba信號通路的激酶，從而為ABA信號通路的核心結構提供一個完整的解析。