何胜阳院士、徐华强教授Nature携手解开免疫重大谜题
就像世界各国严守它们的国防秘密一样，植物也是如此。而现在，由来自密歇根州里大学、Van Andel研究所、中科院、南京农业大学等机构的研究人员组成的一个研究小组，在原子水平上揭示出了植物防御机制的一些分子秘密。这篇发表在《自然》（Nature）杂志上的新论文，重点研究了植物激素茉莉酸（jasmonate）及它与三个关键蛋白的相互作用。研究结果有可能帮助科学家们开发出能够更好地抵御害虫、疾病和气候变化所导致的未来挑战的梦想作物。
美国科学院院士、密歇根州立大学教授、霍华德休斯医学研究所研究员何胜阳（Sheng Yang He），中国科学院上海药物研究所和Van Andel研究所的徐华强（H. Eric Xu）教授，及Van Andel研究所Karsten Melcher博士是这项研究的共同领导者。
何胜阳院士说：“我们的研究将焦点放在了MYC、JAZ和MED25三个植物蛋白上，它们是茉莉酸信号的关键调控因子。全面了解植物生长及保护自身的机制，有可能促使设计出对各种应激耐受力增强、产量增高的新一代作物。”
当植物遭到来自害虫或病原体的攻击之时茉莉酸在调控防御中发挥了至关重要的作用。然而，生成及激活茉莉酸来抵挡这些攻击要消耗大量的能力，并要求植物找到防御和节约能源之间一种微妙的平衡。如果植物持续地激活它的防御，它的生长就会受到严重的影响。
根据联合国粮食和农业组织的数据，全球大约三分之一的粮食在整个生产链中遭受损失或浪费，随着全球人口的增长及来自植物病原体和害虫的威胁，了解植物保护自身对抗这些威胁的机制比以往任何时候都显得重要。
在过去的10年里，科学家们一直试图解开植物在维持防御的同时保护自身生长能力复杂方式的秘密。现在通过揭示茉莉酸信号复合物的结构，研究人员了解了这一至关重要激素信号通路的受控机制。
了解这三个蛋白之间的相互作用不仅对于全球农作物生产具有重要意义，还能够提供在人类疾病中起作用的其他一些分子机制的新见解。这项研究第一次阐明了一种蛋白是如何扮演阻抑蛋白和受体——两个对基因表达至关重的关键角色的。当存在茉莉酸之时，JAZ阻抑蛋白会改变形状成为茉莉酸受体复合物的一个组成元件。
徐华强说：“JAZ蛋白是如何在缺乏茉莉酸的情况下发挥阻抑蛋白功能，在茉莉酸存在的情况下转而成为一个受体复合物的组成元件的，这是一个很大的谜团。我们发现JAZ蛋白可根据茉莉酸存在与否，显著改变自身形状来执行两种不同的功能。”
解答这些基本问题能够让科学家们更好地了解最至关重要的一些生物学功能的潜在机制，例如在植物、动物和人类中相似的基因开启和关闭机制。
Melcher说：“茉莉酸信号中利用的MYC蛋白与一些大型的激活和抑制蛋白机器协同发挥作用，而这些蛋白质机器也存在于人类中，并在包括癌症在内的一些人类疾病中起着重要的作用。”
