上海药物所等在植物激素独脚金内酯信号通路研究中获进展----中国科学院
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上海药物所等在植物激素独脚金内酯信号通路研究中获进展
文章来源：上海药物研究所
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植物激素是植物细胞内的主要信号通路传导者，在植物生长、发育及适应外界环境变化起到极其重要作用。独脚金内酯（Strigolactone或SL）是具有诱导寄生植物种子自杀性萌发、调控植物的分枝（从而影响农作物的产量），促进植物与根固氮菌丝共生等生理功能的一种重要激素。
研究独脚金内酯受体与共受体的结构和功能与食品、能源及环境等影响人类健康的关键问题紧密相关。目前，全球人口约50%的疾病是由于食品不足而导致营养不良引起的。然而每年仅在非洲、亚洲和澳大利亚就有数万英亩的农作物因为寄生植物独脚金杂草而荒废。植物科学研究，特别是独脚金内酯生物学的研究，可以帮助解决部分如上问题，其机理研究已成植物科学的一大研究热点。
中科院上海药物研究所药靶结构与功能中心徐华强研究组联合美国文安德研究所、中科院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组、上海药物所代谢中心钟大放研究组、许叶春研究组的科研人员进行合作研究，对Strigolactone受体与共受体结构与功能进行研究，着眼于解释Strigolactone信号通路中受体与共受体蛋白复合体的晶体结构，并基于结构设计新型的独脚金内酯类似物与研发其在农业上的应用，解决世界范围内寄生植物危害、提高粮食产量、降低化肥使用等关键问题。
本研究工作是在徐华强研究员指导下，药物所工作人员赵丽华、文安德研究所Edward.Zhou、华中科技大学联合培养学生伍中山等多名合作单位科研人员共同完成。该研究成果成功解析了Strigolactone受体蛋白D14以及同源蛋白KA12的三维结构，成功解析了受体与激素的复合晶体结构，并研究证实了Strigolactone受体D14也具有水解酶的活性。在研究中，科研人员还发现了几个重要的与激素信号通路相关的核心蛋白。研究团队将进一步研究激素与受体以及共受体的复合晶体的结构与功能，并研究其在Strigolactone信号通路中发挥的作用，阐明独脚金内酯的受体以及信号通路，解析独脚金内酯受体与小分子配体的结构及其结合模式，开展基于结构的高通量虚拟筛选及基于药效图的药物设计，从而获得苗子化合物，用于细胞及植物水平的药效实验，最终获得靶向独脚金内酯受体的先导化合物，为农业应用提供必要的独脚金内酯类似物。其部分研究成果于2月5日在线发表在自然子刊Cell Research上。
本研究工作得到中组部“千人计划”、中科院、国家自然科学基金委、科技部以及上海同步辐射光源机时的大力支持。
Strigolactone的受体蛋白及受体同源蛋白的结构与活性。图A，KA12，OsD14和AtD14的三维结构图；图B，KA12和D14配体的结构口袋以及模拟的配体；图C，结合KA12的催化三元体；图D，配体与特异性配体残基的结构比对；图E，KA12，D14以及SABP2对GR24以及酶底物的水解活性分析。
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种子植物名称中文名称索引卷4
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书名:种子植物名称-中文名称索引-卷4
原价：436元
作者:尚衍重
出版社：中国林业出版社
出版日期：
版次：第1版
装帧：平装
商品标识：[bianma]
《种子植物名称?卷4:中文名称索引》由中国林业出版社出版。
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独脚金内酯(strigolactone,SL）最初是从分析玉米根系中植物分泌的一种刺激恶性寄生杂草独角金（Striga spp.）种子萌发的信号物质时发现的倍半萜类化合物，因此被称为独脚金内酯。后来进一步发现其具有多种生理功能，近年被证明为一种植物中普遍存在的新型植物激素[1]。独脚金内酯化学结构独脚金内酯具有刺激寄生植物种子萌发、直接或间接抑制植物侧芽萌发产生分枝和促进丛枝菌根真菌菌丝与寄主植物共生等诸多作用。其生理作用发挥与生长素和细胞分裂素有相互作用（crosstalk）[2]。
独角金内酯最初是由根寄生类植物例如列当属（Orobanchaceae）的根分泌液中分离出来的，被认为是种子萌发的刺激物。它的另外一个作用就是作为植物根围与丛枝菌根真菌联接的一种必不可少的化学信号，除了上述作用之外，独角金内酯或者它的代谢产物还作为一种新型的植物激素可以抑制植物分枝[3]。
目前，国际上对独角金内酯调控植物分枝发生的机理已经有了一定的研究基础，主要是基于生长素运输管道形成假说以及第二信使假说而提出的。生长素运输管道形成假说的核心观点是极性运输的生长素增多总是伴随着分枝的增多，关于独角金内酯在生长素运输管道形成假说中所起的作用可以从一系列独角金内酯相关基因缺失突变体中得以研究，这一类突变体都呈现出较野生型分枝增多的表型。前人以独角金内酯合成基因突变体以及独角金内酯信号基因突变体为研究对象，通过利用绿色荧光蛋白（GFP）标记的PIN报告基因得出独角金内酯能够通过降低PIN蛋白在木质部薄壁组织细胞质膜上的积累来发挥作用，换句话说，独角金内酯可以降低生长素的运输作用从而减少分枝的发生。[4-5]
独脚金内酯的人工合成类似物GR24。属于独脚金内酯类的的植物生长调节剂。
新手上路我有疑问投诉建议参考资料 查看Striga asiatica (L.) O. Kuntze
Striga asiatica (L.) O. Kuntze
中国植物志>>
1.独脚金（广州植物志）干草（广东）、矮脚子（江西）Striga asiatica (L.) O. Kuntze, Rev. Gen. Pl. 466. 1891: 广州植物志, 594. 1956. ——Buchnera asiatica L. Sp. Pl. 630. 1753. ——Striga lutea Lour. Fl. Cochinch. 22. 1790. ——S. hirsuta Benth. in DC. Prodr. 10: 502. 1846.独脚金（原变种）图95var. asiatica一年生半寄生草本，株高10-20(30)厘米，直立，全体被刚毛。茎单生，少分枝。叶较狭窄仅基部的为狭披针形，其余的为条形，长0.5-2厘米，有时鳞片状。花单朵腋生或在茎顶端形成穗状花序；花萼有棱10条，长4-8毫米，5裂几达中部，裂片钻形；花冠通常黄色，少红色或白色，长1-1.5厘米，花冠筒顶端急剧弯曲，上唇短2裂。蒴果卵状，包于宿存的萼内。花期秋天。分布于我国云南、贵州、广西、广东、湖南、江西、福建、台湾。亚洲热带和非洲热带广布。生庄稼地和荒草地，寄生于寄主的根上。全草药用，为治小儿疳积良药。独脚金宽叶变种 密穗独脚金（拉汉种子植物种子名称）var. humils (Benth.) Hong, comb. nov.——Striga hirsuta Benth. var. humilis Benth. in DC. Prodr. 10: 503, 1846.叶较宽，宽条形至狭披针形，宽2-4毫米。穗状花序较密。广东西南部多见。印度也有。对甘蔗等禾本科作物危害很大。
1979《中国植物志》第67(2)卷 359页
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