鄧興旺：2012年權威雜志解析信號應答

　　作為全球知名的華人科學家，鄧興旺教授近年來成果頗豐，今年年初他曾與清華大學施一公教授等共同解析了植物擬南芥感受紫外線B波段(280-315nm)的光受體UVR8的晶體結構，并對其感光機理做出了解釋。近期他又在植物學領域頂級刊物：The Plant Cell雜志上發表文章，報道了擬南芥對紫外光照射不同信號形態建成作出應答的一種新機制，并且指出了兩種轉錄因子在其中扮演的重要角色。

　　作為無法移動的生物，高等植物已經進化出了能感應并對不同光信號作出應答，促進自身生長的能力，研究人員在擬南芥中發現，低強度和長波長的紫外光UVB光能作為一種參考信號信息，參與紫外光誘導的光形態發生(photomorphogenesis)。

　　在這篇文章中，研究人員發現了多種UVB誘導基因，其中包括多功能E3泛素連接酶，組成型光形態建成突變體(Constitutive photomorphogenesis 1，cop1)，后者是UVB光形態發生應答過程中的一個關鍵作用因子。

　　研究人員發現有兩種轉錄因子：FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3 (FHY3) 和ELONGATED HYPOCOTYL5 (HY5)，能直接結合在COP1啟動子的不同調控元件上，促進受到UVB光形態信號調控的COP1基因誘導表達，而且是必需元素。如果缺乏FHY3將會導致UVB誘導的胚軸生長受阻，并且植物對脅迫環境的耐受力也會降低。

　　因此研究人員認為，FHY3能通過直接激活COP1的轉錄，正調控UVB誘導光形態發生過程，而HY5則能利用一個正反饋循環來促進COP1表達，而且FHY3和HY5物理位置接近，其相互作用在收到UVB照射時會減弱。

　　這些數據表明COP1基因表達能對UVB光形態發生作出應答，并這一過程受到了FHY3和HY5的綜合調控，FHY3和HY5的UVB特異性工作模式與遠紅光和晝夜環境條件下的工作模式截然不同。

　　鄧興旺研究組今年上半年還發表文章，報道了COP9信號復合體研究新發現，以及擬南芥PIN磷酸化和生長素調控新機制。

　　COP9信號復合體(COP9 Signalosome)最初是作為光誘導發育的抑制因子被發現的，但是之后的研究發現這個復合物參與了多項細胞和發育事件。鄧興旺教授研究組的研究興趣之一就是植物光形態建成的調控機制，他們曾通過遺傳篩選獲得了一系列光形態建成的抑制因子COP/DET/FUS。近十年來的研究又表明這些因子在植物體內可以形成三個復合體，其中就有CSN復合體 (另外兩個分部是CDD (COP10, DDB1 and DET1)復合體和COP1復合體)。

　　除此之外，這一研究組還證明同時干擾兩個編碼擬南芥蛋白磷酸酶6PP6的同源異構基因，會引起磷酸化PIN蛋白的高水平積累，也會影響PIN亞細胞定位的改變。

　　作者簡介：

　　鄧興旺，博士，教授，博士生導師，現任北京大學-耶魯大學植物分子遺傳及農業生物技術聯合中心主任，中組部“千人計劃”引進高層次人才，耶魯大學冠名終身教授(Daniel C. Eaton Professor)。1989年于美國加州大學伯克利分校獲得博士學位，1992年開始在美國耶魯大學建立實驗室，為助理教授，1995年成為副教授，2001年成為終身正教授。領導的研究團隊在《細胞》、《科學》、《自然》等國際最有影響的刊物上發表200多篇研究論文。2003年成為國際植物分子生物學會Kumho獎的唯一獲獎者。2000年起擔任北京大學-耶魯大學植物分子遺傳及農業生物技術聯合中心主任，2010年入選“千人計劃”，工作重心轉移到北大。

　　北京大學鄧興旺課題組以水稻、擬南芥、玉米等為研究對象，主要從事植物光信號轉導，雜交優勢的分子機制，非編碼RNA，全基因組選擇技術等領域的研究工作。本課題組目前有教授1人，副研究員4人，博士后、技術員、學生多名，實驗室有配套齊全的植物基因組學、分子生物學、生物信息學等相關設備，具有長期的植物基因組學及分子生物學研究經驗。