干旱、盐胁迫及低温等使植物受到高渗胁迫，危害粮食生产安全。渗透信号是“复合信号”，其感应和传导机制较为复杂。其中，瞬时激发的Ca2+信号和快速激活的SnRK2激酶是两种重要的早期应答。然而，渗透胁迫下Ca2+信号的解码及其对核心激酶SnRK2的调控机制尚不清楚，其难点在于渗透胁迫下Ca2+信号解码元件的鉴定研究。
近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心赵杨研究组鉴定了渗透胁迫下Ca2+信号的解码元件CPK3/4/6/11/27，解析了Ca2+-CPKs-SnRK2s的信号级联通路。
该研究提出了CPK3/4/6/11/27激酶解码Ca2+信号并介导SnRK2激活的渗透早期信号模型。研究发现，渗透胁迫诱导植物胞质自由Ca2+浓度快速升高；CPK3/4/6/11/27通过C端EF手形结构域与Ca2+的结合引起的蛋白构象变化，激活自身激酶活性，实现渗透胁迫下Ca2+信号的感知和解码；进而，CPK3/4/6/11/27与SnRK2互作，并通过磷酸化修饰激活SnRK2激酶，实现渗透早期信号传递并调控胁迫应答。
该研究提出了渗透信号激活SnRK2激酶的两步激活机制，并发现了不同亚组SnRK2响应渗透“复合信号”中不同的分解信号以及这些分解信号介导不同的生物学过程。其中，pSnRK2抗体可特异性识别多个物种中激活态SnRK2，成为渗透和ABA相关信号研究的重要工具，可支持RAF、CPK、CARK1等激酶以及TOPP磷酸酶等的研究，有望推动植物胁迫应答及相关交叉方向的研究进展。
5月19日，相关研究成果作为封面文章，发表在《发育细胞》（Developmental Cell）上。《发育细胞》同期发表了前瞻性文章，评述了这一成果的学术意义。5月29日，赵杨研究组在STAR Protocols上发表了方法文章，总结了胁迫信号核心激酶SnRK2的活性检测方法。
研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项等的支持。
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封面插图展示植物如何响应由干旱环境等引起的渗透胁迫。拟人化的拟南芥小苗所扎根的龟裂土地及头顶的太阳象征胁迫环境，胁迫刺激（闪电符号）触发瞬时的Ca2+信号（绿色小球），这些信号由钙依赖蛋白激酶CPKs（绿色水滴）解码。激活的CPKs会磷酸化（紫色小球）并激活SnRK2蛋白激酶（红色水滴），从而激活渗透胁迫的下游应答。
新闻网讯 11月4日，《自然-纳米技术》（Nature Nanotechnology）在线发表华中科技大学生命学院、国家纳米药物工程技术研究中 2024年11月7日，全省科学技术奖励大会在南京召开，隆重表彰2023年度江苏省科学技术奖获奖单位（集体）、企业和个人。省委书记信 近日，教育部联合国家卫生健康委、国家疾控局印发《关于切实抓牢幼儿园和小学近视防控关键阶段防控工作的通知》（以下简称《通知》），要求前移防控关口，抓牢幼儿园和小学近视防控关键阶段防控工作，有效减少幼儿和小学生近 当地时间10月31日至11月1日，2024年全球教育会议在巴西福塔莱萨召开。会议围绕“科学、技术、创新与数字变革”和“高等教育的公平机会、质量和流动性”等议题进行讨论。教育部副部长、中国联合国教科文组织全国委 11月13日，安徽省亳州市蒙城县“曲艺进校园”活动走进蒙城一中，让学生们近距离了解曲艺文化、感受曲艺魅力，培养文化自信，丰富校园文化生活。近年来，蒙城县通过开展戏曲、曲艺以及楹联等形式多样的 《中华人民共和国学前教育法》（以下简称学前教育法）第七章详细规定了各级政府及有关部门对学前教育在安全管理、收费管理、经费预算、督导问责、质量评估、信息公开等方面的监管责任，为解决实践 。本文链接：科研人员揭示钙信号解码机制并提出核心激酶活性检测方案 http://www.sushuapos.com/show-12-1229-0.html
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