2007年3月8日，北京生命科学研究所马力耕博士实验室在科学(SCIENCE)杂志在线(online)发表题为 “A G protein-coupled receptor is a plasma membrane receptor for plant hormone abscisic acid” 的论文，该论文报道一种G蛋白偶联受体是植物激素脱落酸（Abscisic acid，ABA）的受体，该受体通过与异三聚体G蛋白α亚基直接相互作用传递脱落酸信号并调控脱落酸众多反应。
脱落酸是一种重要的植物激素，它参与调控众多植物生长和发育过程，特别是在植物对逆境，如干旱、盐碱、低温等的反应中发挥重要作用。ABA受体的研究对了解ABA的作用及其机制有非常重要的意义。以前的众多研究结果表明ABA的作用位点在质膜上，而且这种推测的质膜上的ABA受体可能是ABA参与逆境反应的主要参与者。
由G蛋白偶联受体（GPCR）介导的细胞信号转导途径是在真核生物中比较保守的信号转导机制。在动物细胞中GPCR介导的信号途径是重要的信号转导途径，比如动物对视觉、味觉、嗅觉的感知就是通过GPCR介导的信号途径实现的，动物中GPCR和G蛋白的种类也很多，它们参与的信号转导途径和生物学功能也很多。与此相反，高等植物中的GPCR和G蛋白的种类则非常有限，如模式生物拟南芥基因组中只有一种Gα，一种Gβ，2种Gγ和大约20-30种GPCR，而且到目前为止只有一种GPCR被比较详细地研究过，目前植物中还没有找到任何一种GPCR的配基。
该项工作鉴定了一种拟南芥中新的GPCR（GCR2），证实GCR2和Gα共同作用调控已知的ABA的众多反应。ABA可以与GCR2蛋白特异性的结合，而且这种结合符合配基-受体结合特性。研究人员进一步发现ABA与GCR2结合会导致GCR2-Gα蛋白复合体解离，从而释放出Gα使Gα进一步激活下游的效应器，从而证实GCR2是植物激素ABA的受体。该项工作的主要贡献有：1，鉴定确认了ABA的受体；2，明确了ABA的信号转导途径；3，发现了植物体系中的第一对配基-受体对。
该论文的第一作者是刘西岗博士，论文的其他作者还有岳艳玲、聂艳丽、李薇和中国农业大学的李斌和武维华博士。论文的通讯作者是马力耕博士。
该项研究为科技部863和北京市政府资助课题。
部分英文原文：
Submitted on October 3, 2006
Accepted on January 24, 2007
A G Protein-Coupled Receptor Is a Plasma Membrane Receptor for the Plant Hormone Abscisic Acid
Xigang Liu 1, Yanling Yue 2, Bin Li 3, Yanli Nie 2, Wei Li 4, Wei-Hua Wu 3, Ligeng Ma 1*
1 National Institute of Biological Sciences, 7 Science Park Road, Zhongguancun Life Science Park, Beijing 102206, China; Laboratory of Molecular and Cellular Biology, Hebei Normal University, Shijiazhuang, Hebei 050016, China.
2 National Institute of Biological Sciences, 7 Science Park Road, Zhongguancun Life Science Park, Beijing 102206, China.
3 State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry, College of Biological Sciences, China Agricultural University, Beijing 100094, China.
4 Laboratory of Molecular and Cellular Biology, Hebei Normal University, Shijiazhuang, Hebei 050016, China.
* To whom correspondence should be addressed.
Ligeng Ma , E-mail: maligeng@nibs.ac.cn
The plant hormone abscisic acid (ABA) regulates many physiological and developmental processes in plants. The mechanism of ABA perception at cell surface is not understood. Here we show that a G protein-coupled receptor genetically and physically interacts with the GPA1 to mediate all known ABA responses in Arabidopsis. Overexpressing this receptor results in an ABA-hypersensitive phenotype. This receptor binds ABA with high affinity at physiological concentration with expected kinetics and stereospecificity. The binding of ABA to the receptor leads to the dissociation of the receptor-GPA1 complex in yeast. Our results demonstrate that this G protein-coupled receptor is a plasma membrane ABA receptor.
