北京大学研究员第一作者在Cell旗下期刊(IF5y=20.1)发表论文,为领域未来的研究方向提供参考

学术   2025-02-06 00:00   英国  
近日,北京大学现代农业研究院王旭研究员与福建农林大学林辰涛教授合作Trends in Plant Science杂志在线发表了题为The two action mechanisms of plant cryptochromes 的综述论文,该文全面回顾了过去十年中关于植物蓝光受体隐花色素(Cryptochromes, CRYs)在功能、结构及其活性调控机制方面的研究进展。特别强调了CRYs通过液-液相分离(LLPS)调控基因表达的新发现。基于此,作者提出了CRYs的两种作用机制模型,并指出了未来研究中需要解答的一些关键问题,为领域内的后续研究提供了方向。


隐花色素CRYs是一类具有黄素结合能力的蛋白质,最早是在模式植物拟南芥中被发现的,它们与DNA光裂解酶同源。CRYs不仅存在于植物中,还在微生物、动物乃至人类中广泛存在。在植物体内,CRYs作为蓝光受体参与调节多种光响应过程,如形态建成、开花周期、昼夜节律等。近年来的研究显示,CRYs对于农作物的重要农艺性状也有重要影响,包括种子萌发、果实品质及对环境压力的响应等,表明其在植物生长和适应环境方面扮演着关键角色。


CRYs由两部分组成:N端的光裂解酶同源区(PHR),负责结合色基FAD并感知蓝光信号;C端特有的延伸区(CCE),这个区域富含内在无序区域(IDRs),对CRYs的功能至关重要。CRYs能够与超过80种不同的蛋白质相互作用,从而参与到多个层面的基因表达调控中。文中详细描述了CRYs的两种作用机制,分别是“非组成型CRY蛋白复合体”和“组成型CRY蛋白复合体”。此外,还探讨了一些尚未解决的问题,例如LLPS如何影响CRYs的功能,以及这两种机制之间是如何协调转换的,为未来的研究提供了一系列待探索的方向。


王旭研究员为该论文的第一作者,林辰涛教授为通讯作者。该研究得到了美国国家卫生院(NIH)、中国国家自然科学基金、泰山学者青年专家和山东省海外优青等项目的经费资助。

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