5月11日，Nat Struct & Mol Biol在线宣布了中国科学院分子植物科学杰出立异中心张鹏研讨组和刘宏涛研讨组的协作研讨成果，题为The oligomeric structures of plant cryptochromes。研讨作业报导了玉米和拟南芥蓝光受体CRY蛋白PHR结构域处于激活状况的寡聚体三维结构，提醒了植物蓝光受体CRY光激活的分子机制。
隐花色素CRY是一类进化上保存的黄素蛋白，具有多种生物学功用。在动物体内，CRY起着调理昼夜节律的功用。在植物体内，CRY调理植物生长发育的多个方面，包括下胚轴的伸长和开花开始。CRY蛋白由进化上保存的N端光裂解酶同源PHR结构域和长度可变的C端CCT结构域组成。PHR结构域结合发色团FAD，吸收蓝光而被活化，从而发作与下流蛋白的互作，传递光信号。但是，植物CRY蛋白怎么被蓝光激活，并终究促进与下流蛋白互作这一要害科学问题一向悬而未解。
科研人员使用昆虫细胞表达体系重组表达了植物来历的多种CRY蛋白，体外重构了植物CRY蛋白的光活化进程。从而，选用单颗粒冷冻电镜和X射线晶体学办法，解析了拟南芥生理状况组成激活型骤变体AtCRY2W374A蛋白和玉米ZmCRY1cW368A（及ZmCRY1a）蛋白N端PHR结构域的二聚体和四聚体结构（CRY-PHR）。根据结构上的发现，研讨人员展开了体外生化剖析与体内生理试验，证明了同源二聚体是植物CRY的活性方式，四聚体则是由二聚体进一步二聚化构成。研讨人员经过将取得的激活态CRY-PHR结构与之前报导的非激活态结构进行比较，阐释了CRY激活进程构象变化。最终，研讨人员总结提出了植物光受体CRY介导的光信号传递最重要的包括蓝光诱导光还原、构象变化构成活性二聚体、结合下流蛋白传递光信号三个分子进程。任何影响上述三个进程的骤变，或许调控蛋白（如BIC可抑制二聚体构成，这一猜想被同期宣布的另一篇研讨论文所证明）都会影响植物光信号的传递进程。有必要留意一下的是，根据序列的比对成果显现这一机制很可能仅在植物中广泛存在。该项研讨不只提醒了植物光受体CRY光激活的分子机制，而且为CRY作为光遗传学范畴光控开关的规划与使用奠定了重要分子根底。Nat Struct & Mol Biol同期宣布了UCLA教授林辰涛对该作业的Views & News文章。
张鹏研讨组博士研讨生邵凯、张雪和刘宏涛研讨组博士李旭为该项作业的一起榜首作者，研讨员张鹏和刘宏涛为论文的一起通讯作者。该项作业得到国家重点研制方案、中科院分子植物先导B项目、国家自然科学基金、上海市科委等的一起赞助。冷冻电镜数据搜集和样品剖析得到清华大学、国家蛋白质中心（上海）和浙江大学冷冻电镜渠道的大力支撑，晶体衍射数据搜集得到上海同步辐射光源BL19U1线站和中科院分子植物杰出中心公共技能服务中心的支撑和协助。
植物蓝光受体CRY-PHR激活状况二聚体三维结构(a)及光信号传递的分子进程(b)
来历：中国科学院分子植物科学杰出立异中心/植物生理生态研讨所
