1）阐释新型O-连接岩藻糖转移酶SPINDY的作用机制（Nature Communications 2022）

蛋白质的O-连接糖基化是实现蛋白质功能多样化、动态地调节胞内信号整合和细胞生理状态的关键机制。植物SPINDLY (SPY)蛋白在植物发育过程中发挥着多效性作用，包括生物钟调控、植物激素细胞分裂素信号转导、植物构型、根系发育、非生物和生物胁迫等。近年来的研究表明SPY是一种新型蛋白质O-连接岩藻糖基转移酶，可特异性地催化赤霉素信号转导关键转录因子DELLA以及生物钟核心元件PRR5并调控这些蛋白的功能。SPY同源蛋白广泛存在于许多生命物种，包括原核生物、原生生物、藻类和所有植物，这表明SPY催化蛋白发生O-连接岩藻糖基修饰是一种广泛存在的调控胞内蛋白功能的方式。本课题组综合运用结构生物学和生物化学等多学科手段，解析SPY蛋白与底物复合物的晶体结构，在晶格中意外捕获了由对称相关分子构成的 “催化型SPY”/GDP/“底物型SPY”三元复合物构象，首次观察到完整的GT41家族酶与蛋白底物的结合模式。结合生物化学实验分析，研究者阐释了SPY的酶活调控机制；揭示了SPY特异性识别糖基供体GDP-fucose和蛋白底物的机理；阐明了SPY独特的酶学催化反应机制；同时为GT41家族成员特异性选择糖基供体提供理论依据。