早年畢業(yè)于清華大學(xué)的徐華強（H. Eric Xu）教授現(xiàn)任美國Van Andel研究所結(jié)構(gòu)科學(xué)與藥物發(fā)現(xiàn)中心主任，兼任*上海藥物研究所研究員。其研究組主要從事膜受體和核受體轉(zhuǎn)換的分子結(jié)構(gòu)特點與功能關(guān)系研究，獲得多項原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)，近期這一研究組又與美國文安徳研究所Karsten Melcher、上海植生所與普渡大學(xué)的朱健康教授研究組合作，接連在Science Signaling和PNAS上發(fā)表了ABA信號通路調(diào)控機制的發(fā)現(xiàn)。

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脫落酸信號通路是通過受體調(diào)節(jié)的激酶和磷酸化酶，從而控制下游的作用蛋白。但*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(guān)鍵科學(xué)問題。在2009年，ABA受體的發(fā)現(xiàn)及其結(jié)構(gòu)的鑒定被Science雜志評為了當(dāng)年度科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。其中部分結(jié)構(gòu)生物學(xué)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(fā)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(guān)鍵科學(xué)問題。
在“Identification of a Lysosomal Pathway That Modulates Glucocorticoid Signaling and the Inflammatory Response”這篇文章中，研究人員報道了激酶和磷酸酶的復(fù)合體結(jié)構(gòu)，從中發(fā)現(xiàn)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(fù)合體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究結(jié)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(jìn)行彼此調(diào)控的新法則。

而在“Structural basis for basal activity and autoactivation of abscisic acid （ABA） signaling SnRK2 kinases”這篇文章中，研究人員報道了調(diào)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(diào)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(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)ABA的激酶具有一個*的螺旋結(jié)構(gòu)來固定激酶的三維結(jié)構(gòu)，從而維持激酶的自我磷酸化活性。結(jié)合ABA受體—PP2C復(fù)合體結(jié)構(gòu)，該研究詳實地解析了ABA激素如何抑制PP2C從而激活調(diào)節(jié)aba信號通路的激酶，從而為ABA信號通路的核心結(jié)構(gòu)提供一個完整的解析。
目前，世界范圍內(nèi)淡水資源的缺乏已成為一個不容忽視的問題，而農(nóng)業(yè)用水量高達(dá)淡水資源的70%，淡水資源的匱乏業(yè)已成為遏制農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的zui主要因素。因此，ABA信號通路的研究一直是植物科學(xué)領(lǐng)域的一大熱點。ABA信號通路的研究以及ABA類似物的發(fā)現(xiàn)將有助于推進(jìn)農(nóng)作物的基因工程及抗旱、抗鹽的藥物發(fā)現(xiàn)，對于緩解我國農(nóng)業(yè)用水的困境有著極為重要的意義。

來源：生物通