生命科学学院苏晓东实验室揭示茉莉酸旌旗灯号通路中转录因子调控新机制

2017年5月16日，北京大门生命科学学院苏晓东实验室在Cell子刊Cell Reports杂志上发表题为“Crystal Structure of tetrameric Arabidopsis MYC2 reveals the mechanism of enhanced interaction with DNA”的研究论文，文章解析了植物中首个basic Helix-loop-Helix（bHLH）家族的转录因子MYC2与DNA复合物晶体结构，发现转录因子的多聚化调控茉莉酸旌旗灯号通路基因表达的新模式。

茉莉酸是紧张的植物激素，在帮助植物抵抗外源环境压力，以及调控植物自身生长发育方面起着至关紧张的作用。该旌旗灯号通路中的核心转录因子是一类属于bHLH家族的蛋白，包括MYC2、MYC3等。一向以来人们都认为该旌旗灯号通路中转录因子的调控能力重要和其自身在植物中的表达量相干，其结构细节及聚集状况从未被研究过。

苏晓东实验室通过结构生物学手段，解析了MYC2蛋白的bHLH结构域和DNA的复合体晶体结构，一方面揭示了MYC2以四聚化体例结合G-box DNA；另一方面，结合各种生化及生物物理方法，发现MYC2和MYC3的蛋白序列虽然特别很是相似，但是MYC2形成四聚体而MYC3却以二聚体情势存在，进而发现四聚化能够极大地增长MYC2的DNA的结合能力，以及激活基因表达的能力，还进一步证实了四聚化的MYC2可以介导DNA looping的形成。该项工作揭示了茉莉酸旌旗灯号通路中转录因子调控的新机制，进一步完美了对该旌旗灯号通路的研究。

图中表现比较了同源四聚体的MYC2及同源二聚体MYC3在结合启动子区域具有多个G-box位点的异同。四聚体MYC2可以结合两个位点并且弯折DNA使MYC2的结合更加稳固从而增强转录激活，而二聚体的MYC3则只能结合一个G-box位点，相对具有较弱的激活作用。

该课题组博士研究生廉腾飞、徐永萍为论文的共同第一作者，苏晓东教授为该论文的通信作者，该项研究得到国家天然科学基金的资助。

编辑：江南