湖南大学生物学院研究员于峰应邀到我校讲学
10月23日下午,湖南大学生物学院研究员于峰在生科楼105会议室开展题为《受体激酶FERONIA的“生”与“死”》的学术报告。重金属污染土壤生态修复与安全利用湖南省高校重点实验室人员和生命科学学院师生到场聆听交流。报告会由生命科学学院院长王海华主持。
于峰围绕植物细胞膜上一种重要的类受体激酶(receptor-like kinases,RLKs)FERONIA(FER)在植物细胞生长调节和逆境响应等生理代谢过程中所表现出的多功能作用,以及植物细胞与致病线虫之间的协同进化关系两方面展开阐述。
于峰从介绍植物的酸生长假说(the Acid Growth Hypothesis),以及类细胞受体激酶(RLKs)复合体入手,说明了类受体激酶FERONIA(FER)在植物根部细胞中作为快速碱化因子RALF1多肽的受体,通过与RIPK蛋白相互作用,进一步证明了RALF1多肽能够增强FER激酶与RIPK蛋白的相互作用与磷酸化。于峰还提出假说:在RALF1多肽配体不存在的情况下,FER和RIPK各自存在于植物细胞膜上,以失活状态存在;当RALF1多肽配体出现,与跨膜的FER受体激酶结合,FER受体激酶与RIPK蛋白接触并相互磷酸化,同时通过未知的途径,开放植物细胞膜上的H+-泵,将细胞内的H+泵出细胞膜,作用于植物细胞壁,使细胞壁软化,进而促进植物细胞的生长。
随后,于峰介绍了FER受体激酶通过GEF-ROP途径激活了ABI2磷酸酶,达到抑制脱落酸(Abscisic acid,ABA)响应的作用。而磷酸酶ABI2可以抑制FER受体激酶的磷酸化。同时,于峰提出了另一个假说:作为逆境胁迫的脱落酸ABA与RALF1多肽配体通过ABI2-FER相互作用实现了信号的交叉效应。
关于植物细胞与致病线虫之间的协同进化关系方面,于峰从植物与引起植物病害的微生物、动物的相互关系的话题深入,介绍了与其他课题组的合作研究项目。他表示,通过生物信息学相关研究方法,构建了侵染相关植物的线虫、真菌的RALF配体的氨基酸序列的系统发育树,并发现线虫、真菌的RALF在发育树中呈分散状分布,且与相关侵染的植物RALF同源性高。并由此推测,线虫、真菌的RALF并非源于近源进化,而是来源于所侵染的植物细胞基因组(即植物-动物跨界物种间的基因水平转移)。同时,于峰与合作的课题小组发现,线虫RALF功能与植物RALF功能类似,线虫RALF主要有两个作用:一是利于线虫侵入植物细胞壁;二是可抑制植物免疫系统反应。除此之外,研究还发现植物细胞对线虫RALF与自身RALF也存在区别对待的现象;通过RALF氨基酸序列分析,发现线虫RALF多肽的N段和C段高度保守,而多肽中段则高度可变。推测被侵染植物存在针对线虫RALF的应对机制,呈现出植物与线虫协同进化的特征。
于峰的学术报告引起了在场师生的浓厚兴趣。重点实验室人员和生命科学学院师生和于峰就RALF生物农药的应用前景、受体激酶是否存在同源多聚体、跨界基因水平转移等问题进行了深入交流。对于同学们在考博和实验方法等方面提出的问题,于峰也一一细致地解答。
新闻链接:于峰,33岁,湖南大学生物学院研究员,博士生导师。2015年获湖南省优秀博士学位论文奖。近5年发表通讯作者或者第一作者SCI源刊论文13篇,其中影响因子>5.0的论文9篇,包括Proc Natl Acad Sci USA 4篇,Molecular Plant 2篇等。主持国家自然科学基金项目2项。2016年入选中国科协“青年人才托举工程”,2012获湖南省芙蓉学子——学术科研奖。
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