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达人学社理事于峰带领湖南大学课题组解析植物生长信号“接收器”获得新进展——附专家点评

  • 人气:2598次 来源:甲壳虫 日期:2016-12-07

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           简介          

  

    于峰1984年生,湖南大学副教授,达人学社理事。2007年于湖南师范大学获得生物技术理学学士学位。2013年湖南师范大学博士毕业,获得理学博士学位和湖南省优秀博士论文奖,同年作为副教授引进到湖南大学生物学院工作,主要围绕受体蛋白激酶FERONIA在植物生长发育及逆境响应中的信号网络进行研究。截止目前,在湖大工作期间,已经以通讯作者或第一作者在PNAS(两篇), Cell Research,Molecular Plant(两篇)等世界主流期刊上发表论文10余篇。其中关于FERONIA的2篇研究论文进入ESI(扩展版)高被引论文。相关研究工作得到了国家自然科学基金,湖南省自然科学基金,湖南大学青年教师成长基金等资助。值得一提的是:于峰在达人学社创建伊始就是达人学社的核心理事。



植物细胞被一层“坚固”的细胞壁包裹,细胞伸长需要使细胞壁酸化并松软才能进行,反之,一旦细胞壁碱化细胞伸长即会被抑制。植物通过多种受体接收外来的信号,进而激发细胞内信号通路,引起相应的生理、生化响应,调整细胞壁的状况及植物生长。因此,细胞如何根据外界环境信号调整其生长速率一直是细胞生物学中最核心的问题之一。

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FER/RIPK 受体激酶复合物响应RALF多肽信号的模式图





专家点评(解读):


吴双(福建农林大学园艺植物生物学及代谢组学研究中心教授)


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植物发育过程中一个非常根本的问题是如何将内源和环境的信号协调起来,以控制发育的不同过程。植物除了独有的共质体转运信号分子,也有一种类似于动物的信号传递方式,即配体受体方式。小的信号肽常作为配体,结合细胞表面的受体激酶,从而将外界信号传递到胞内。

 

小肽作为信号分子参与了大量的植物发育过程,比如植物的双受精过程,花粉萌发和花粉管导向,种子的形成,茎尖干细胞和根尖干细胞维持,侧根原基的起始,木质部的分化等等。因此这个领域也在逐渐获得大量关注,很多的科学问题有待于解决,比如有多少未知的小信号肽,这些信号肽如何进行翻译后修饰,小肽如何分泌和运输,植物细胞如何感知这些小肽,小肽与受体结合后如何进行信号传导,在植物发育中小肽还控制哪些过程,不同小肽信号或者与其他植物信号通路间如何互作等等。

 

最近湖南大学于峰实验室在小肽信号转导传递方面取得了重要进展。与小肽结合的常为细胞表面的类受体激酶,此类家族一个重要成员FER最初被鉴定为参与受精过程中的雌雄配子间信号交流。近些年FER更多的功能被陆续发现,包括参与叶片细胞生长,植物激素和逆境的响应以及植物种子大小的控制等。最新的研究表明,FER可作为小肽信号RALF1的受体,一起相互结合可介导植物根际酸化的抑制,从而阻止植物根中细胞的伸长。在本项研究中,于峰组试图回答一个领域内长期存在的一个重要问题,即RALF1如何被FER接受并将信号传递下去从而在植物根的生长中发挥作用。

 

为回答这个问题,于峰组采取免疫共沉淀加质谱联用的方法,鉴定大量FER的下游互作蛋白,其中找到了一个RIPK蛋白。这是一个细胞质内的类受体激酶,可与FER结合形成复合物来响应RALF1的小肽信号。RALF1一旦结合,可诱导FER和RIPK的相互作用和磷酸化。FER和RIPK在小肽信号响应中缺一不可,因此本文推测RALF1-FER-RIPK可能代表了植物发育中小肽信号的传导制。本文在线发表在最新一期美国科学院院刊上。



于峰代表性论文:

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