植物類受體激酶組成了調(diào)節(jié)植物體生長發(fā)育和包括免疫防御在內(nèi)的適應(yīng)環(huán)境刺激的蛋白超家族。其中，BAK1可以與多種類受體激酶（包括BRI1、FLS2、BIK1、EFR）形成復(fù)合物，從而調(diào)節(jié)植物對生長激素和病原體相關(guān)分子模式的應(yīng)答。植物類受體激酶的活性和信號的起始包括BAK1與其他類受體激酶形成蛋白復(fù)合物和他們之間磷酸化/去磷酸化過程。
近日，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所水雯箐研究組建立了表征激酶磷酸化模式的定量質(zhì)譜技術(shù)，成功用于不同植物類受體激酶復(fù)合物中BAK1及其互作伴侶的活性研究。該研究首次分析了相關(guān)植物類受體激酶復(fù)合物中BAK1的磷酸化模式。將非標(biāo)記質(zhì)譜定量技術(shù)應(yīng)用于磷酸化模式的定量分析，揭示了相關(guān)類受體激酶伴侶的不同磷酸化模式是由BAK1磷酸化狀態(tài)改變所導(dǎo)致的。已有研究發(fā)現(xiàn)，對兩個特殊的BAK1位點進行突變（T450A和C408Y）后，盡管突變體表現(xiàn)出正常的生長性狀，但都能引起免疫防御功能的嚴(yán)重缺陷。該研究則在此基礎(chǔ)上揭示了由BAK1引起的復(fù)合物中類受體激酶伴侶的磷酸化狀態(tài)改變可能是BAK1選擇性調(diào)控不同信號通路的分子基礎(chǔ)。該發(fā)現(xiàn)有利于進一步闡述BAK1在植物生長發(fā)育、免疫防御以及適應(yīng)環(huán)境中的多種功能。
該研究不僅為研究人員進行BAK1功能研究提供理論指導(dǎo)，同時為系統(tǒng)性精確評估激酶的體外活性提供新的研究方法。
該研究獲得國家自然科學(xué)基金和天津自然科學(xué)基金的支持，相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表于Journal of Proteomics(2014 Jun 20)，天津工生所和南開大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)研究生王藝霖為第一作者。
發(fā)展定量質(zhì)譜技術(shù)表征BAK1磷酸化模式示意圖
