何勝陽院士、徐華強教授Nature攜手解開免疫重大謎題

　　就像世界各國嚴守它們的國防秘密一樣，植物也是如此。而現在，由來自密歇根州里大學、Van Andel研究所、中科院、南京農業大學等機構的研究人員組成的一個研究小組，在原子水平上揭示出了植物防御機制的一些分子秘密。這篇發表在《自然》（Nature）雜志上的新論文，重點研究了植物激素茉莉酸（jasmonate）及它與三個關鍵蛋白的相互作用。研究結果有可能幫助科學家們開發出能夠更好地抵御害蟲、疾病和氣候變化所導致的未來挑戰的夢想作物。

　　美國科學院院士、密歇根州立大學教授、霍華德休斯醫學研究所研究員何勝陽（Sheng Yang He），中國科學院上海藥物研究所和Van Andel研究所的徐華強（H. Eric Xu）教授，及Van Andel研究所Karsten Melcher博士是這項研究的共同領導者。

　　何勝陽院士說：“我們的研究將焦點放在了MYC、JAZ和MED25三個植物蛋白上，它們是茉莉酸信號的關鍵調控因子。全面了解植物生長及保護自身的機制，有可能促使設計出對各種應激耐受力增強、產量增高的新一代作物。”

　　當植物遭到來自害蟲或病原體的攻擊之時茉莉酸在調控防御中發揮了至關重要的作用。然而，生成及激活茉莉酸來抵擋這些攻擊要消耗大量的能力，并要求植物找到防御和節約能源之間一種微妙的平衡。如果植物持續地激活它的防御，它的生長就會受到嚴重的影響。

　　根據聯合國糧食和農業組織的數據，全球大約三分之一的糧食在整個生產鏈中遭受損失或浪費，隨著全球人口的增長及來自植物病原體和害蟲的威脅，了解植物保護自身對抗這些威脅的機制比以往任何時候都顯得重要。

　　在過去的10年里，科學家們一直試圖解開植物在維持防御的同時保護自身生長能力復雜方式的秘密。現在通過揭示茉莉酸信號復合物的結構，研究人員了解了這一至關重要激素信號通路的受控機制。

　　了解這三個蛋白之間的相互作用不僅對于全球農作物生產具有重要意義，還能夠提供在人類疾病中起作用的其他一些分子機制的新見解。這項研究第一次闡明了一種蛋白是如何扮演阻抑蛋白和受體——兩個對基因表達至關重的關鍵角色的。當存在茉莉酸之時，JAZ阻抑蛋白會改變形狀成為茉莉酸受體復合物的一個組成元件。

　　徐華強說：“JAZ蛋白是如何在缺乏茉莉酸的情況下發揮阻抑蛋白功能，在茉莉酸存在的情況下轉而成為一個受體復合物的組成元件的，這是一個很大的謎團。我們發現JAZ蛋白可根據茉莉酸存在與否，顯著改變自身形狀來執行兩種不同的功能。”

　　解答這些基本問題能夠讓科學家們更好地了解最至關重要的一些生物學功能的潛在機制，例如在植物、動物和人類中相似的基因開啟和關閉機制。

　　Melcher說：“茉莉酸信號中利用的MYC蛋白與一些大型的激活和抑制蛋白機器協同發揮作用，而這些蛋白質機器也存在于人類中，并在包括癌癥在內的一些人類疾病中起著重要的作用。”