据统计，西湖大学柴继杰教授从2019年到2024年发表Science 4篇、Nature 3篇，真是羡煞旁人，那我们普通的科研工作者除了羡慕，我们还能从中学到什么呢？
一个从造纸厂走出的顶尖学者，一个38岁还在读博士后的科学家，一个跳出社会时钟的人，一个未来科学大奖的得主，他就是柴继杰，一个靠着不断自我突围，一步步创造奇迹的人。
关于柴继杰教授的点点滴滴，推荐柴继杰教授的引路人-西湖大学施一公院士撰写的《自我突围》，看普通人如何一步步从底层进行突围。
Pollen PCP-B peptides unlock a stigma peptide-receptor kinase gating mechanism for pollination（2021）
花粉PCP-B肽开启柱头肽受体激酶传粉的门控机制
被子植物的有性繁殖依赖于花粉和雌蕊之间的精确交流。这些通讯背后的分子机制仍然难以捉摸。作者发现，在拟南芥中，柱头的守门人ANJEA-FERONIA (ANJ-FER)受体激酶复合物感知快速碱化因子肽RALF23和RALF33诱导柱头乳突中活性氧(ROS)的产生，而授粉则减少柱头的ROS，使花粉水化。授粉后，花粉外壳蛋白b类肽(pcp - b)与RALF23/33竞争与ANJ-FER复合物结合，导致促进花粉水化的柱头ROS减少。我们的研究结果阐明了一种分子门控机制，在这种机制中，来自花粉的不同肽类与柱头肽竞争，以与柱头受体激酶复合物相互作用，从而使花粉水化和发芽。
2. Direct pathogen-induced assembly of an NLR immune receptor complex to form a holoenzyme（2020）
直接病原体诱导NLR免疫受体复合物组装形成全酶
作者在昆虫细胞中共表达了天然存在的拟南蝽RPP1受体变体及其匹配的Hpa效应物ATR1。蛋白纯化发现了一个由RPP1和ATR1组成的约600 kD的寡聚蛋白复合物，我们称之为“RPP1抗性体”。生化实验表明，RPP1抗性体的Mg2+/Ca2+依赖性NADase活性明显高于RPP1。利用低温电子显微镜，我们解析了含有4个RPP1和4个ATR1分子的寡聚物的结构，并揭示了一个完全由RPP1亚结构域介导的四聚体组装。与其他活性形式的三磷酸腺苷(ATP)结合nlr不同，抵抗体中的RPP1是二磷酸腺苷结合的，可能是因为缺乏ATP结合所需的基序。该结构还揭示了ATR1与c端果冻卷/ ig样结构域(C-JID)和RPP1受体的LRRs的直接结合。在自然发生的RPP1和ATR1变异体中，受体和病原体效应物之间的接触区域对应的蛋白质序列是多态性的，这解释了为什么只有某些RPP1变异体可以检测菌株特异性的ATR1分子。序列多样化的RPP1C-JID是多种植物物种中许多其他tnl(而非cnl)所共有的，可能在检测其他病原体效应物中发挥作用。受体四聚化产生两个潜在的NADase活性位点，每个位点由不对称的TIR同二聚体形成。在结构引导下，这种同二聚体TIR界面残基的取代消除了植物中atr1诱导的细胞死亡，支持了TIR-TIR界面在RPP1功能中的重要作用。我们的生物化学和植物实验表明，四聚体受体复合物组装两种不对称的TIR二聚体负责NAD+水解和rpp1介导的免疫信号传导。
3. Ligand-triggered allosteric ADP release primes a plant NLR complex（2019）
配体触发的变构ADP释放引发植物NLR复合物
ZAR1RKS1复合体的低温电镜结构显示，ZAR1的分子内相互作用使NLR蛋白处于失活状态。非活性状态通过ADP进一步稳定。ZAR1的LRR结构域(ZAR1LRR)的定位与动物NLRs的LRR结构域不同，但其功能类似于以单体状态隔离ZAR1。通过与ZAR1LRR、ZAR1HD1和ZAR1WHD的接触，ZAR1CC似乎保持在非活动状态。这与无活性凋亡蛋白酶激活因子1 (Apaf-1)的柔性n端结构域形成对比。ZAR1LRR介导预形成的ZAR1-RKS1复合物中与RKS1的相互作用。ZAR1-RKS1-PBL2UMP结构表明RKS1专门负责PBL2UMP的结合。PBL2UMP的两个苷基片段与RKS1的激活片段相互作用，从而稳定RKS1的激活片段。两种低温电镜结构的比较表明，RKS1的稳定活化片段与ZAR1-RKS1配合物中的adp结合的ZAR1NBD发生立体冲突，导致NBD的构象发生变化，但ZAR1的其他结构域没有发生变化:ZAR1NBD与不活跃的ZAR1相比向外旋转约60°。因此，PBL2UMP变变诱导ZAR1-RKS1-PBL2UMP复合物释放ADP。事实上，放射性标记实验显示PBL2UMP，而不是PBL2，降低了ZAR1-RKS1复合物的adp结合活性。
4. Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity（2019）
具有免疫功能的植物NLR抗性体的重组和结构
作者的研究揭示了植物NLR蛋白ZAR1的寡聚化;阐明了其活化机制;并提供了对其生化功能的见解。
Substrate-induced condensation activates plant TIR domain proteins（2024）
底物诱导缩合激活植物TIR结构域蛋白
具有n端Toll/白细胞介素-1受体(TIR)结构域的植物核苷酸结合富亮氨酸重复序列(NLR)免疫受体介导菌株特异性病原体效应物的识别，通常通过其c端配体感应结构域1。效应物结合能够激活tir编码的酶活性，这是TIR-NLR (TNL)介导免疫所必需的2,3。许多截断的TNL蛋白缺乏效应感应结构域，但保留类似的酶和免疫活性4,5。这些TIR结构域蛋白激活的机制尚不清楚。在这里，我们证明了TIR底物NAD+和ATP的结合诱导了体外TIR结构域蛋白的相分离。在植物中，通过原生启动子表达的TIR结构域蛋白也发生了类似的缩合反应。TIR缩合物的形成是由保守的自缔合界面和预测的TIR的内在无序环区介导的。破坏TIR凝聚体的突变损害了TIR结构域蛋白的细胞死亡活性。作者的数据揭示了相分离是TIR结构域蛋白激活的一种机制，并为底物诱导的TIR信号自主激活赋予植物免疫提供了见解。
2.Structural and biochemical mechanisms of NLRP1 inhibition by DPP9 （2021）
DPP9抑制NLRP1的结构和生化机制
核苷酸结合域，富含亮氨酸的重复受体(NLRs)通过形成炎性小体介导先天免疫。NLR蛋白NLRP1的激活需要在其功能查找结构域(find)1,2,3,4,5,6,7内进行自切割。在静息细胞中，二肽基肽酶DPP8和DPP9与NLRP1的find相互作用并抑制NLRP1的自发激活8,9;然而，发生这种情况的机制仍然未知。在这里，我们提供了结构和生化证据，证明全长大鼠NLRP1 (rNLRP1)和大鼠DPP9 (rDPP9)形成2:1复合物，其中包含一个自抑制的rNLRP1分子和一个活性的rNLRP1的UPA-CARD片段。ZU5结构域不仅是rNLRP1的自抑制所必需的，也是2:1复合物的组装所必需的。该复合物的形成阻止了upa介导的UPA-CARD片段的高阶寡聚化，并加强了zu5介导的NLRP1自抑制作用。结构引导的生化和功能分析表明，DPP9抑制人细胞中NLRP1的结合和酶活性都是必需的。总之，我们的数据揭示了dpp9介导的NLRP1抑制的机制，并揭示了NLRP1炎症小体的激活。、
3. Mechanisms of RALF peptide perception by a heterotypic receptor complex（2019）
异型受体复合物感知RALF肽的机制
Catharanthus roseus RLK1-like (CrRLK1L)受体激酶家族已成为植物繁殖、生长和对环境反应的重要调控因子1。内源性快速碱化因子(RALF)肽2此前已被提出作为CrRLK1L家族成员的配体1。然而，这种感知的机制基础尚不清楚。在这里，我们报道RALF23诱导CrRLK1L FERONIA (FER)和LORELEI (LRE)-LIKE GLYCOSYLPHOSPHATIDYLINOSITOL (GPI)-锚定蛋白1 (LLG1)之间的复合物来调节免疫信号传导。结构和生化数据表明，LLG1(对RALF23应答具有重要的遗传意义)和相关LLG2分别直接结合RALF23组装成核，形成RALF23 - LLG1 - fer和RALF23 - LLG2 - fer异质复合物。RALF23的一个保守的n端区域足以让LLG1、LLG2或LLG3对RALF23进行生化识别，结合实验表明，LLG蛋白可能以类似的方式感知具有这个保守n端区域的其他RALF肽。结构数据还表明，RALF23的识别受LLG1、LLG2和LLG3构象柔性的c端控制。我们的工作揭示了植物中通过gpi锚定蛋白与系统发育无关的受体激酶一起作用的肽感知机制。这为理解不同的RALF肽如何通过不同的CrRLK1L受体激酶和LRE和LLG家族的gpi锚定蛋白的异质复合物的感知来调节多个过程提供了一个分子框架。
其实有很多人看到柴继杰这么多的CNS，不是满满的敬佩，而是充满了满满的恶意，说什么发CNS靠他的导师施一公院士，说什么靠冷冻电镜，这类流言蜚语非常多，说句实在话，给你冷冻电镜，你能发现这么多的科学问题吗？你靠这个能拿到未来科学大奖吗？我看未必，so，我们要保持一个谦虚的心，永不停止的向上突围的心态，一步步进行自我突围最后实现自我的突破！“柴继杰，西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授，博士生导师。1987年获大连轻工业学院学士学位，1994年获石油化工科学研究院硕士学位，1997年获中国协和医科大学药物研究所博士学位。1997-1999年及1999-2004年先后在中国科学院生物物理研究所和普林斯顿大学从事博士后研究，2004-2009年及2009-2010年任北京生命科学研究所研究员及高级研究员，2009-2023年任清华大学生命科学学院教授，2017-2023年任德国马克斯-普朗克植物育种研究所“洪堡教授”。2023年全职加入西湖大学。
