2014年3月20日,北京大学生命科学学院邓兴旺教授实验室在《美国科学公共图书馆•遗传》(PLOS
GENETICS)在线发表了题为“Photoactivated UVR8-COP1 Module Determines Photomorphogenic
UV-B Signaling Output in
Arabidopsis”的研究论文,揭示了在拟南芥UV-B光受体UVR8如何在植物体内感受UV-B信号并进行信号转导的机制。

  UVR8
蛋白是近年来新鉴定出的植物UV-B光受体。不同于具有外源生色团的其他光受体,UVR8利用自身的色氨酸作为生色团。在无UV-B光照时,UVR8依靠以精氨酸R286和R338为中心的分子间氢键形成稳定的同源二聚体;UVR8色氨酸W233和W285行使内源生色团的功能。当接受UV-B光照时,这两个色氨酸的吲哚环电子被激发,破坏了它们与相邻精氨酸之间的电荷作用,影响了R286和R338在二聚体结构中的稳定性,从而破坏了同源二聚体分子间的相互作用而产生单体。然而,此前拟南芥UVR8如何基于这些结构特性在植物体内感受UV-B光信号并完成下游信号转导不得而知。邓兴旺实验室通过构建一系列拟南芥内源UVR8突变型蛋白以及系统的生理生化分析,发现UVR8蛋白的构象变化并不足以促使植物进行UV-B光信号转导,揭示了UVR8单体与
COP1蛋白形成复合体的多少是决定植物对UV-B光信号的敏感性的关键因素。