植物所揭示己糖激酶1的雙重功能的結構基礎

　　糖類為植物的生長發育提供能量，也可以作為信號分子調控植物光合作用相關基因的表達。糖類的代謝和信號轉導由一系列的酶催化，擬南芥己糖激酶（AtHXK1）在植物的糖酵解和糖信號轉導中發揮著重要的作用。因此，AtHXK1的結構與功能研究對揭示植物體內糖的代謝與信號轉導的雙重功能具有重要意義。

　　近日，中國科學院植物研究所光生物學重點實驗室解析了AtHXK1的3種狀態的晶體結構。其中，結合和未結合底物的晶體結構揭示了AtHXK1的“底物誘導契合”機制，突變體結合底物的晶體結構揭示了AtHXK1執行糖信號功能時的構象，生化實驗證明AtHXK1的底物結合遵循有序機制。該研究首次揭示植物的己糖激酶的結構，并通過結構生物學的手段，闡述了HXK1蛋白的工作模式。

　　研究成果以Biochemical and structural study of Arabidopsis hexokinase 1 為題在線發表于Acta Crystallographica Section D 期刊上（doi:10.1107/S1399004714026091），博士生馮娟為該論文第一作者，劉琳和匡廷云為共同通訊作者。研究工作得到了科技部“973”項目、國家自然科學基金及中科院的資助。

AtHXK1的晶體結構及雙功能工作模式圖。（A）AtHXK1結合與未結合底物結構比對；（B）AtHXK1與其突變體結合底物結構比對；（C）AtHXK1糖酵解與糖信號轉導雙功能的工作模式圖。