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南方科技大学被确定为国家高等教育综合改革试验校。2012年4月,教育部同意建校,并赋予学校探索具有中国特色的现代大学制度、探索创新人才培养模式的重大使命。

南方科技大学对本科学生采用书院制管理模式,以书院、团委、社团等平台为载体,为学生营造了精彩的大学生活。

南方科技大学本科招生采用基于高考的综合评价录取模式,即高考成绩占60%,我校自主组织的能力测试成绩占30%(其中面谈成绩为5%),高中学业水平考试成绩占10%,按考生“631”综合成绩排名从高到低录取。综合评价录取模式由我校在2012年率先实施。

南科大教育基金会由理事会、监事会、秘书处组成。理事会是基金会的最高权力机构;监事会负责检查财务和会计资料,监督理事会遵守法律和章程的情况;秘书处是基金会常设办事机构,在理事会领导下负责基金会的日常工作。

学校党委切实履行党建工作职责,不断强化班子建设和基层党组织建设,充分发挥好党委对学校各项工作的核心统领作用和各党支部的战斗堡垒作用,切实开展组织统战和党风廉政建设各项工作。学校高度重视群团组织建设,充分调动全体师生员工积极性,维护教职工的合法权益,推进学校民主管理,促进学校健康发展,全力营造齐心协力、团结向上、奋发有为的干事创业氛围。

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南科大郭红卫研究组在Nature Communications发文报道新型乙烯生物合成抑制剂

2017-06-15 科研新闻

          2017年6月12日,南方科技大学生物系教授郭红卫研究组与北京大学肖俊宇研究组合作,在Nature Communications在线发表题为“Pyrazinamide and derivatives block ethylene biosynthesis by inhibiting ACC oxidase”的研究论文。

          植物气体激素乙烯在植物生长发育和防御应答中发挥着重要作用,也参与调节果实成熟和器官衰老,对采后果蔬和花卉贮藏期间的生理活动及品质具有重要影响。大量产生的乙烯会缩短果蔬和花卉的保质期,引起其过早过快衰败,造成食品安全问题和巨大的采后损失(仅我国每年的果蔬采后损失可达数千亿元)。因此,开发特效而安全的乙烯反应抑制剂将具有巨大的经济效益和社会效益。

          郭红卫研究组利用植物化学遗传学手段,以拟南芥乙烯过量合成突变体eto1-2和乙烯信号活化突变体ctr1-1为筛选材料,从2000种化学小分子文库中筛选出了3种可抑制乙烯合成或反应的小分子化合物:kynurenine(KYN),ponalrestat(PRT)和pyrazinamide(PZA)。他们早期的研究发现KYN能够抑制乙烯所诱导的下游生长素合成途径中的一类关键酶TAA1/TARs(He et al., 2011 Plant Cell),最近发现PRT也作用于乙烯下游反应,抑制了生长素合成途径中的另一类关键酶(相关工作正在整理发表中)。

          不同于KYN和PRT,第三个小分子PZA只特异性抑制乙烯过量合成突变体eto1-2的“三重反应”(图A)。施加PZA处理可以抑制乙烯合成前体ACC所诱导的乙烯反应,暗示PZA可能通过抑制ACC氧化酶(ACC oxidase,ACO)而抑制乙烯合成。体外生化分析发现,PZA无法直接抑制ACO催化活性,需要被拟南芥烟酰胺酶(nicotinamidase)转化为pyrazinoic acid(POA)(图B),进而以POA的形式竞争性抑制ACO的催化活性。

          郭红卫研究组与北京大学肖俊宇研究组合作,进一步解析了拟南芥中ACO家族成员ACO2与POA复合物的高分辨率晶体结构(2.1Å),从原子层面揭示了POA的抑制机理(图C和图D)。晶体结构表明,POA是通过与活性中心的一个锌离子或铁离子形成配位键而与ACO2结合。此外,POA与其周围氨基酸之间形成的氢键、疏水相互作用以及范德华力,也巩固了其与蛋白的结合。通过对ACO2蛋白关键氨基酸进行突变,证实了POA或其类似物2-PA可以模拟ACO的内源底物ACC,从而竞争性抑制了ACO的活性。这些结果不仅在原子层面上阐明了POA的抑制机理,还为进一步优化POA结构,提高其抑制活性提供了理论基础。

A. PZA特异性的抑制eto1-2的乙烯反应   B. PZA能被拟南芥NICs转化为POA
C. POA与拟南芥ACO2蛋白复合体结构         D.POA与ACO2蛋白相互作用的分子细节

          有意思的是,PZA是当前广泛使用的抗结核病(TB)的一线药物,在结核杆菌中它也需要转化为活性形式POA才能发挥抑菌作用。虽然其可能的作用靶标蛋白已有报道,但仍存在争议,所以其具体抗TB机制尚不清晰。本研究发现,在植物中POA通过结合ACO蛋白活性中心的Fe2+及特异氨基酸位点,进而抑制ACO催化活性。与之类似,在结核杆菌中,有报道称Fe和厌氧环境能够促进PZA的抑菌活性,暗示结核杆菌基因组中可能存在有类似ACO蛋白的氧化还原酶可能作为PZA的作用靶点。因此本研究首次在结核杆菌以外的物种中报道了PZA/POA的靶标,为其抗结核杆菌的作用机制研究提供了新的方向。

          郭红卫研究组博士生孙祥忠和肖俊宇研究组李雅鑫为论文共同第一作者。郭红卫和肖俊宇是本文共同通讯作者。这项研究得到了南方科技大学、国家自然科学基金委员会(NSFC)以及北大-清华生命科学联合中心(CLS)的资助。

          文章链接: https://www.nature.com/articles/ncomms15758

 

 

供稿:生物系

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