微量热泳动仪MST帮助揭示植物重要肽激素的作用机理

微量热泳动仪MST用户清华大学生命科学学院柴继杰教授研究组、中科院遗传与发育研究所杨维才研究员研究组合作在《Nature》上发表《植物肽激素phytosulfokine受体的别构激活机制》（Allosteric receptor activation by the plant peptide hormone phytosulfokine）研究论文（Nature 2015, 525, 265-268），揭示了植物重要肽类激素phytosulfokine (PSK) 的识别和受体激活分子机理。

植物肽类激素，同植物经典激素一样，对植物体的生长发育等生理活动具有重要的调控作用。PSK是较早被发现和研究的一种含两个酪氨酸磺化修饰的五肽激素，在植物的生长发育、抗逆和先天免疫等方面有广泛调控作用。PSK发挥活性是通过与细胞膜上的受体激酶PSKR结合来发挥功能。但PSK被受体PSKR识别的分子机理以及后续的受体激活机制还需阐明。

柴继杰研究组通过解析PSKR胞外区结合PSK的复合物结构，阐明了PSKR胞外区通过其岛区来识别PSK的分子机理。深入的结构分析提示SERK家族成员可能作为共受体参与PSKR的受体激活，体外生化实验初步证实了这一假设，同时通过与中科院遗传与发育研究所杨维才研究员研究组合作，利用植物体内生化和遗传学的方法最终证明了这一假设。这也是通过结构生物学提示找到PSK信号转导通路上的新成份。通过解析和对比分析PSKR/PSK/SERK三元复合物结构和单独的PSKR结构，揭示了PSK通过诱导原本无序的受体PSKR岛区产生与共受体SERK结合的新界面通过。

Nanotemper公司的微量热泳动仪（MST）研究人员测量出PSKR与PSK的亲和能力（Kd：1.55 µM）明显强于无磺化修饰的dPSK（Kd：41.5 µM)，与体内数据一致(图 a)。此外研究人员还使用MST确定了PSKR上多个对识别PSK至关重要的氨基酸(图 b)。