近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院劉俊峰教授課題組在《Nucleic Acids Research》上發(fā)表了題為“Structural basis of dimerization and dual W-box DNA recognition by rice WRKY domain”的研究論文，在水稻轉(zhuǎn)錄因子WRKY45的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域（OsWRKY45-DBD）特異識別靶基因啟動子的W-box DNA序列的作用模式和識別機制方面取得了重要進展。

　　WRKY轉(zhuǎn)錄因子家族是植物特有的轉(zhuǎn)錄因子家族，其共同特征是具有WRKY結(jié)構(gòu)域，用于識別并結(jié)合靶基因啟動子的W-box DNA序列。水稻的WRKY45轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控多種抗病、抗干旱等基因的表達方面發(fā)揮重要作用。深入了解WRKY45的調(diào)控機制，對于研究水稻在對抗生物和非生物脅迫下的多種生理過程具有重要意義。該研究團隊綜合運用結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物化學(xué)等技術(shù)和手段，解析了OsWRKY45-DBD與W-box DNA的復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，全面深入分析了WRKY結(jié)構(gòu)域與W-box DNA的識別規(guī)律。該團隊還發(fā)現(xiàn)，與以往被解析的三個擬南芥的WRKY結(jié)構(gòu)域不同，OsWRKY45-DBD通過結(jié)構(gòu)域互換機制（domain swapping）形成同源二聚體，并結(jié)合結(jié)構(gòu)和遺傳學(xué)信息分析了OsWRKY45-DBD形成二體的可能機制和意義。該研究團隊多年來致力于以結(jié)構(gòu)生物學(xué)為主要手段研究植物的抗病機制，曾先后闡明了稻瘟菌轉(zhuǎn)錄因子PCG2的調(diào)控機制（2015 NAR）、稻瘟菌無毒效應(yīng)因子MAX與水稻抗病蛋白RGA5的HMA結(jié)構(gòu)域的識別機制（2018 PNAS）以及稻瘟菌無毒效應(yīng)因子AvrPib的作用機制（2018 Plant J）等。以上研究成果對于深入理解植物抗病機制和植物與病原物互作機制方面具有重要意義。

　　植保學(xué)院博士生程先坤為該論文*作者，劉俊峰教授和清華大學(xué)生命學(xué)院王冬立博士（即將入職植保學(xué)院）為本文的共同通訊作者。植保學(xué)院彭友良教授和英國Francis Crick研究所的Ian A. Taylor研究員參與了課題的設(shè)計和指導(dǎo)。該研究得到了國家重點研究開發(fā)項目、高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計劃和教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團隊研究項目以及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室開放課題的資助。

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