植物在生长过程中常面临盐碱、干旱、高温等多种非生物胁迫，阴离子通道在植物感知和响应逆境信号中发挥关键作用。拟南芥SLAH（SLAC1同源）家族成员是一类重要的慢型阴离子通道，参与气孔运动、硝酸盐/氯离子转运、根系酸毒响应等重要生理过程，对植物逆境适应具有重要调控意义。然而，SLAH家族成员之间的相互作用机制、异源组装规律及其调控方式仍不明确。

2025年12月17日，清华大学生命科学学院/北京生物结构前沿研究中心杨茂君教授团队联合北京生命科技研究院、同济大学、复旦大学、北京儿童医院等多家单位，在《Nature Communications》上在线发表了题为“Structural insights into the coordinated regulation of the SLAH family in Arabidopsis thaliana”的研究论文。该研究通过冷冻电镜技术系统解析了SLAH1和SLAH3的多种同源与异源复合物结构，首次发现tRNA可作为抑制性调控亚基直接结合并阻断SLAH1通道活性，并揭示了ABA信号介导的SLAH1–SLAH3动态组装转换机制。

研究团队成功解析了SLAH3同源三聚体、3SLAH1–tRNA复合物、2SLAH1+SLAH3+tRNA以及1SLAH1+2SLAH3异源复合物共四种高分辨率结构。研究发现，tRNA特异性地结合在SLAH1通道的胞内入口处，通过氢键与多个带正电的赖氨酸/精氨酸残基相互作用，从而物理阻隔离子传导通路，使通道处于关闭状态。电生理实验证实，RNase降解tRNA或突变tRNA结合位点均可显著激活SLAH1通道电流，并增强ABA诱导的气孔关闭。

进一步研究显示，SLAH1与SLAH3可在体内外形成异源复合物，且其组装状态受ABA信号动态调控。在ABA处理初期，SLAH1–SLAH3异源互作增强；随着胁迫持续，复合物逐渐向SLAH3同源三聚体转换，这一动态过程可能与植物适应逆境的生理调整密切相关。该研究首次揭示了tRNA作为植物离子通道调控因子的新功能，拓展了tRNA在非翻译调控中的作用范畴。研究成果为深入理解植物逆境响应的分子机制提供了重要的结构基础，也为今后通过调控阴离子通道功能提高作物抗逆性提供了新的理论依据和潜在的分子靶点。

杨茂君教授团队长期致力于膜蛋白结构与功能研究。北京生命科技研究院张森森博士、刘畅博士，同济大学附属妇产科医院黄雪迎博士生，清华大学綦博雅博士和博士生杨凯文以及北京儿童医院王晓娟博士为本文的共同第一作者。清华大学杨茂君教授，以及复旦大学附属妇产科医院刘志强教授、张兵博士，北京生命科技研究院谢剑平研究员、毛健高级工程师、张森森博士为本文的共同通讯作者。本研究获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市生命科技研究院科研项目、北京生物结构前沿研究中心及上海市自然科学基金等项目的资助。