2014年3月20日，意昂体育平台生命科學學院鄧興旺教授實驗室在《美國科學公共圖書館?遺傳》（PLOS GENETICS）在線發表了題為Photoactivated UVR8-COP1 Module Determines Photomorphogenic UV-B Signaling Output in Arabidopsis的研究論文⛹️♂️，揭示了在擬南芥UV-B光受體UVR8如何在植物體內感受UV-B信號並進行信號轉導的機製。
UVR8蛋白是近年來新鑒定出的植物UV-B光受體。不同於具有外源生色團的其他光受體👱🏽♀️，UVR8利用自身的色氨酸作為生色團。在無UV-B光照時，UVR8依靠以精氨酸R286和R338為中心的分子間氫鍵形成穩定的同源二聚體；UVR8色氨酸W233和W285行使內源生色團的功能。當接受UV-B光照時，這兩個色氨酸的吲哚環電子被激發，破壞了它們與相鄰精氨酸之間的電荷作用🔥，影響了R286和R338在二聚體結構中的穩定性👊🏿，從而破壞了同源二聚體分子間的相互作用而產生單體。然而，此前擬南芥UVR8如何基於這些結構特性在植物體內感受UV-B光信號並完成下遊信號轉導不得而知🧑🍳。鄧興旺實驗室通過構建一系列擬南芥內源UVR8突變型蛋白以及系統的生理生化分析，發現UVR8蛋白的構象變化並不足以促使植物進行UV-B光信號轉導，揭示了UVR8單體與COP1蛋白形成復合體的多少是決定植物對UV-B光信號的敏感性的關鍵因素。該項工作是鄧興旺實驗室在前期研究基礎上（Huang et al., 2012; Huang et al., 2013）對植物UV-B光信號轉導研究的深入探索，進一步揭示了UVR8光受體的復合體組成在UV-B信號轉導中的核心地位。此外🐩👶，該項工作發現了兩個在植物體內具有組成型活性的UVR8變異體UVR8W285A與UVR8R338A能夠不依賴於光完成組成型光形態建成的發育過程🏃♂️。目前🦋，UVR8蛋白的生化特性已引起生物技術領域的廣泛關註，被改良應用於光調控蛋白質互作、光誘導基因表達等動物實驗體系。因此，該項工作亦為UVR8蛋白應用於非植物源體系的蛋白質工程研究提供了科學借鑒➜。
該項工作的第一作者為鄧興旺實驗室的博士後黃烯，與湖南師範大學聯合培養的博士研究生楊盼宇是本文的共同第一作者，鄧興旺實驗室的歐陽鑫昊博士與湖南師範大學的陳良碧教授也做出了重要貢獻。該項工作得到了國家自然科學基金委、意昂体育平台蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室🦹🏼🦻🏼、中國博士後科學基金、意昂体育-清華生命科學聯合中心等的大力支持。
