La disponibilidad de agua es una de las principales limitaciones para la productividad agrícola. Más del 34 % de las pérdidas en la producción agrícola y ganadera se atribuyen a la sequía, lo que supone un coste total de 37 mil millones de dólares para el sector. Nuestro grupo aplica la biología química para entender la tolerancia a la sequía y desarrollar herramientas biotecnológicas para combatir el cambio climático. Con el objetivo de realizar descubrimientos con impacto en la agricultura, estudiamos diversas especies vegetales, incluyendo maíz, arroz y tomate, así como plantas modelo como Arabidopsis y el modelo de monocotiledónea C4 Setaria viridis.

En los últimos años hemos seguido un enfoque de descubrimiento de fármacos para diseñar, cribar, sintetizar y evaluar pequeñas moléculas capaces de activar la resistencia a la sequía en cultivos. El diseño de ligandos guiado por estructura es una estrategia poderosa, poco utilizada en biología vegetal, que nos ha permitido desarrollar potentes agonistas de los receptores de ABA. Estamos colaborando con el sector privado para mejorar aún más estos compuestos. En los próximos años, ampliaremos nuestra investigación hacia nuevas dianas con el fin de desarrollar sondas químicas innovadoras de interés biotecnológico.

¤ Corresponding author

2023

• Lozano-Juste J, Infantes L, Garcia-Maquilon I, Ruiz-Partida R, Merilo E, Benavente JL, Velazquez-Campoy A, Coego A, Bono M, Forment J, Pampín B, Destito P, Monteiro A, Rodríguez R, Cruces J, Rodriguez PL, Albert A. Structure-guided engineering of a receptor-agonist pair for inducible activation of the ABA adaptive response to drought. Science Advances. 2023; Mar 10;9(10):eade9948. doi: 10.1126/sciadv.ade9948. Epub 2023 Mar 10.

2022

• Franco-Aragón D, García-Maquilón I, Manicardi A, Rodriguez PL, Lozano-Juste J¤. Evaluation of the anti-transpirant activity of ABA-receptor    agonists in monocot and eudicot plants. Environmental Responses in Plants Methods and Protocols (Ed. Paula Duque, Dóra Szakonyi). Methods in Molecular Biology. 2022; 1064-3745, vol 2494, ISBN 978-1-0716-2296-4.

2021

• Ruiz-Partida R, Rosario SM, Lozano-Juste J¤. An Update on Crop ABA Receptors. Plants (Basel). 2021 May 28;10(6):1087. doi: 10.3390/plants10061087.
• García-Maquilón I, Coego A, Lozano-Juste J, Messerer M, de Ollas C, Julian J, Ruiz-Partida R, Pizzio G, Belda-Palazón B, Gomez-Cadenas A, Mayer KFX, Geiger D, Alquraishi SA, Alrefaei AF, Ache P, Hedrich R, Rodriguez PL. PYL8 ABA receptors of Phoenix dactylifera play a crucial role in response to abiotic stress and are stabilized by ABA. J Exp Bot. 2021 Feb 2;72(2):757-774. doi: 10.1093/jxb/eraa476.
• García-Maquilón I, Rodriguez PL, Vaidya AS, Lozano-Juste J¤. A luciferase reporter assay to identify chemical activators of ABA signaling. Plant Chemical Genomics Methods and Protocols (Ed. Glenn Hicks and Chunhua Zhang). Methods in Molecular Biology. 2021 ;2213:113-121. doi: 10.1007/978-1-0716-0954-5_10.
• Lozano-Juste J¤, García-Maquilón I**, Brea J**,  Piña R, Albert A, Rodriguez PL, Loza MI. Identification of ABA receptor agonists using a multiplexed high-throughput chemical screening. Plant Chemical Genomics Methods and Protocols (Ed. Glenn Hicks and Chunhua Zhang). Methods in Molecular Biology. 2021 ;2213:99-111. doi: 10.1007/978-1-0716-0954-5_9.

2020

• Lozano-Juste J, Alrefaei AF, Rodriguez PL. Plant Osmotic Stress Signaling: MAPKKKs Meet SnRK2s. Trends Plant Sci. 2020 Dec;25(12):1179-1182. doi: 10.1016/j.tplants.2020.09.003.
• Lozano-Juste J¤, García-Maquilón I, Ruiz-Partida R, Rodriguez PL. Drug Discovery for Thirsty Crops. Trends Plant Sci. 2020 Sep;25(9):844-846. doi: 10.1016/j.tplants.2020.07.001.

2019

• Lozano-Juste J¤, Masi M, Cimmino A, Clement S, Fernández MA, Antoni R, Meyer S, Rodriguez PL, Evidente A¤. The fungal sesquiterpenoid pyrenophoric acid B uses the plant ABA biosynthetic pathway to inhibit seed germination. J Exp Bot. 2019 Oct 15;70(19):5487-5494. doi: 10.1093/jxb/erz306.
• Julian J**, Coego A**, Lozano-Juste J, Lechner E, Wu Q, Zhang X, Merilo E, Belda-Palazon B, Park SY, Cutler SR, An C, Genschik P, Rodriguez PL. The MATH-BTB BPM3 and BPM5 subunits of Cullin3-RING E3 ubiquitin ligases target PP2CA and other clade A PP2Cs for degradation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Jul 30;116(31):15725-15734. doi: 10.1073/pnas.1908677116.

2018

• Belda-Palazon B, Gonzalez-Garcia MP, Lozano-Juste J, Coego A, Antoni R, Julian J, Peirats-Llobet M, Rodriguez L, Berbel A, Dietrich D, Fernandez MA, Madueño F, Bennett MJ, Rodriguez PL. PYL8 mediates ABA perception in the root through non-cell-autonomous and ligand-stabilization-based mechanisms. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Dec 11;115(50):E11857-E11863. doi: 10.1073/pnas.1815410115.

2016

• Lozano-Juste J, Cutler SR. Hormone signalling: ABA has a breakdown. Nat Plants. 2016 Sep 6;2(9):16137. doi: 10.1038/nplants.2016.137.

Research lines (current):

7. Structure-guided drug design and identification of new drug targets to improve drought tolerance in crops. PID2021-128826OA-I00. 01/09/2022 – 31/08/2025. IP: Jorge Lozano-Juste. Entidades participantes: IBMCP-UPV-CSIC (España). Fuente de financiación: Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN, Spain), Agencia Estatal de Investigación (AEI, Spain) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER, European Union).

6. Chemical biology to improve drought tolerance in crops. RYC2020-029097-I.  01/01/2022 – 31/12/26. IP: Jorge Lozano-Juste. Entidades participantes: IBMCP-UPV-CSIC (España). Fuente de financiación: Ayudas Ramon y Cajal. Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

5. Improvement of rice varieties, using CRISPR/Cas9, to obtain drought and salt tolerant plants. FONDOCYT2018 2C1-182 01/01/2020-31/12/2022. IP: Sttefany Rosario Co-IP: Jorge Lozano-Juste, Concha Domingo y Luis Matos. Entidades participantes: Universidad Autónoma de Santo Domingo (República Dominicana), IBMCP-CSIC-UPV (España), IVIA (España). Fuente de financiación: FONDOCYT 2019.

Research lines (completed):

4. Mejora de la tolerancia a la sequía de plantas de cosecha usando nuevas moléculas químicas. GV/2020/159. 01/01/2020-31/12/2021. IP: Jorge Lozano-Juste. Entidades participantes: IBMCP-CSIC-UPV (España). Fuente de financiación:  Proyectos de I+D+i desarrollados por Grupos de Investigación Emergentes. Generalitat Valenciana.

3. Desarrollo de agroquímicos para mejorar la resistencia a la sequía de plantas de cosecha. SP20180340 (PAID-06-18). 01/01/2019 – 31-12-2020. IP: Jorge Lozano-Juste. Entidades participantes: IBMCP-CSIC-UPV. Fuente de financiación: Universidad Politécnica de Valencia.

2. DroughtDrugs: a drug discovery approach to improve drought resistance in crop plants. RTC-2017-6019-2. 05/12/2018 – 31/12/2021. IP: GalChimia S.A. Co-IP: Mabel Loza (USC), Armando Albert (CSIC), Pedro L. Rodriguez (CSIC), Juan Carlos Estevez (USC). Entidades participantes: GalChimia S.A., CiQUS-USC, CiMUS-USC, IQFR-CSIC, IBMCP-CSIC-UPV. Fuente de financiación: Ministerio de Ciencia e Innovación. Fondos FEDER. Coordinador técnico: Jorge Lozano-Juste

1. DrugCrops: Drug discovery to improve drought tolerance in crops. H2020-MSCA-707477. 01/05/2017-30/05/2019. IP: Jorge Lozano-Juste. Entidades participantes: CiQUS-USC, IQFR-CSIC, IBMCP-CSIC-UPV. Fuente de financiación: European Union H2020-Marie Curie.

¤ Corresponding author.

** Equal contribution.

2022

32. Infantes L, Rivera-Moreno M, Daniel-Mozo M, Benavente JL, Ocaña-Cuesta J, Coego A, Lozano-Juste J, Rodriguez PL, Albert A. Structure-Based Modulation of the Ligand Sensitivity of a Tomato Dimeric Abscisic Acid Receptor Through a Glu to Asp Mutation in the Latch Loop. Front Plant Sci. 2022 Jun 6;13:884029. doi: 10.3389/fpls.2022.884029.

31. Franco-Aragón D, García-Maquilón I, Manicardi A, Rodriguez PL, Lozano-Juste J¤. Evaluation of the anti-transpirant activity of ABA-receptor agonists in monocot and eudicot plants. Environmental Responses in Plants Methods and Protocols (Ed. Paula Duque, Dóra Szakonyi). Methods in Molecular Biology. 2022; 1064-3745, vol 2494, ISBN 978-1-0716-2296-4.

30. Lourdes Infantes**, Maria Rivera-Moreno**, MiguelDaniel-Mozo, Juan Luis Benavente, Javier Ocaña, Alberto Coego, Jorge Lozano-Juste, Pedro L. Rodriguez and Armando Albert. Structure-based modulation of the ligand sensitivity of a tomato dimeric abscisic acid receptor through a Glu to Asp mutation in the latch loop. Front. Plant Sci. 2022; 13:884029. doi: 10.3389/fpls.2022.884029

29. Pizzio GA, Mayordomo C, Lozano-Juste J, Garcia-Carpintero V, Vazquez-Vilar M, Nebauer SG, Kaminski KP, Ivanov NV, Estevez JC, Rivera-Moreno M, Albert A, Orzaez D, Rodriguez PL. PYL1- and PYL8-like ABA Receptors of Nicotiana benthamiana Play a Key Role in ABA Response in Seed and Vegetative Tissue. Cells. 2022 Feb 24;11(5):795. doi: 10.3390/cells11050795.

2021

28. Coego A, Julian J, Lozano-Juste J, Pizzio GA, Alrefaei AF, Rodriguez PL. Ubiquitylation of ABA Receptors and Protein Phosphatase 2C Coreceptors to Modulate ABA Signaling and Stress Response. Int J Mol Sci. 2021 Jul 1;22(13):7103.doi: 10.3390/ijms22137103.

27. Ruiz-Partida R, Rosario SM, Lozano-Juste J¤. An Update on Crop ABA Receptors. Plants (Basel). 2021 May 28;10(6):1087. doi: 10.3390/plants10061087.

26. García-Maquilón I, Coego A, Lozano-Juste J, Messerer M, de Ollas C, Julian J, Ruiz-Partida R, Pizzio G, Belda-Palazón B, Gomez-Cadenas A, Mayer KFX, Geiger D, Alquraishi SA, Alrefaei AF, Ache P, Hedrich R, Rodriguez PL. PYL8 ABA receptors of Phoenix dactylifera play a crucial role in response to abiotic stress and are stabilized by ABA. J Exp Bot. 2021 Feb 2;72(2):757-774. doi: 10.1093/jxb/eraa476.

25. García-Maquilón I, Rodriguez PL, Vaidya AS, Lozano-Juste J¤. A luciferase reporter assay to identify chemical activators of ABA signaling. Plant Chemical Genomics Methods and Protocols (Ed. Glenn Hicks and Chunhua Zhang). Methods in Molecular Biology. 2021;2213:113-121. doi: 10.1007/978-1-0716-0954-5_10.

24. Lozano-Juste J¤, García-Maquilón I**, Brea J**,  Piña R, Albert A, Rodriguez PL, Loza MI. Identification of ABA receptor agonists using a multiplexed high-throughput chemical screening. Plant Chemical Genomics Methods and Protocols (Ed. Glenn Hicks and Chunhua Zhang). Methods in Molecular Biology. 2021;2213:99-111. doi: 10.1007/978-1-0716-0954-5_9.

2020

23. Lozano-Juste J, Alrefaei AF, Rodriguez PL. Plant Osmotic Stress Signaling: MAPKKKs Meet SnRK2s. Trends Plant Sci. 2020 Dec;25(12):1179-1182. doi: 10.1016/j.tplants.2020.09.003.

22. Lozano-Juste J¤, García-Maquilón I, Ruiz-Partida R, Rodriguez PL. Drug Discovery for Thirsty Crops. Trends Plant Sci. 2020 Sep;25(9):844-846. doi: 10.1016/j.tplants.2020.07.001.

2019

21. Fernandez MA**, Belda-Palazon B**, Julian J, Coego A, Lozano-Juste J, Inigo S, Rodriguez L, Bueso E, Goossens A, Rodriguez PL. RBR-type E3 ligases and the Ub-conjugating enzyme UBC26 regulate ABA receptor levels and signaling. Plant Physiol. 2019 Nov 7. doi: 10.1104/pp.19.00898.

20. Lozano-Juste J¤, Masi M, Cimmino A, Clement S, Fernández MA, Antoni R, Meyer S, Rodriguez PL, Evidente A¤. The fungal sesquiterpenoid pyrenophoric acid B uses the plant ABA biosynthetic pathway to inhibit seed germination. J Exp Bot. 2019 Oct 15;70(19):5487-5494. doi: 10.1093/jxb/erz306.

19. Julian J**, Coego A**, Lozano-Juste J, Lechner E, Wu Q, Zhang X, Merilo E, Belda-Palazon B, Park SY, Cutler SR, An C, Genschik P, Rodriguez PL. The MATH-BTB BPM3 and BPM5 subunits of Cullin3-RING E3 ubiquitin ligases target PP2CA and other clade A PP2Cs for degradation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Jul 30;116(31):15725-15734. doi: 10.1073/pnas.1908677116.

2018

18. Belda-Palazon B, Gonzalez-Garcia MP, Lozano-Juste J, Coego A, Antoni R, Julian J, Peirats-Llobet M, Rodriguez L, Berbel A, Dietrich D, Fernandez MA, Madueño F, Bennett MJ, Rodriguez PL. PYL8 mediates ABA perception in the root through non-cell-autonomous and ligand-stabilization-based mechanisms. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Dec 11;115(50):E11857-E11863. doi: 10.1073/pnas.1815410115.

2017

17. Vaidya AS, Peterson FC, Yarmolinsky D, Merilo E, Verstraeten I, Park SY, Elzinga D, Kaundal A, Helander J, Lozano-Juste J, Otani M, Wu K, Jensen DR, Kollist H, Volkman BF, Cutler SR. A Rationally Designed Agonist Defines Subfamily IIIA Abscisic Acid Receptors As Critical Targets for Manipulating Transpiration. ACS Chem Biol. 2017 Nov 17;12(11):2842-2848. doi: 10.1021/acschembio.7b00650.

16. Moreno-Alvero M, Yunta C, Gonzalez-Guzman M, Lozano-Juste J, Benavente JL, Arbona V, Menéndez M, Martinez-Ripoll M, Infantes L, Gomez-Cadenas A, Rodriguez PL, Albert A. Structure of Ligand-Bound Intermediates of Crop ABA Receptors Highlights PP2C as Necessary ABA Co-receptor. Mol Plant. 2017 Sep 12;10(9):1250-1253. doi: 10.1016/j.molp.2017.07.004.

15. Ling Y, Alshareef S, Butt H, Lozano-Juste J, Li L, Galal AA, Moustafa A, Momin AA, Tashkandi M, Richardson DN, Fujii H, Arold S, Rodriguez PL, Duque P, Mahfouz MM. Pre-mRNA splicing repression triggers abiotic stress signaling in plants. Plant J. 2017 Jan;89(2):291-309. doi:10.1111/tpj.1338

2016

14. Lozano-Juste J, Cutler SR. Hormone signalling: ABA has a breakdown. Nat Plants. 2016 Sep 6;2(9):16137. doi: 10.1038/nplants.2016.137.

2015

13. Castillo MC**, Lozano-Juste J**, González-Guzmán M, Rodriguez L, Rodriguez PL, León J. Inactivation of PYR/PYL/RCAR ABA receptors by tyrosine nitration may enable rapid inhibition of ABA signaling by nitric oxide in plants. Sci Signal. 2015 Sep 1;8(392):ra89. doi: 10.1126/scisignal.aaa7981.

12. Rodriguez PL, Lozano-Juste J. Unnatural agrochemical ligands for engineered abscisic acid receptors. Trends Plant Sci. 2015 Jun;20(6):330-2. doi: 10.1016/j.tplants.2015.04.001.

2014

11. Lozano-Juste J, Cutler SR. Plant genome engineering in full bloom. Trends Plant Sci. 2014 May;19(5):284-7. doi: 10.1016/j.tplants.2014.02.014.

10. León J, Castillo MC, Coego A, Lozano-Juste J, Mir R. Diverse functional interactions between nitric oxide and abscisic acid in plant development and responses to stress. J Exp Bot. 2014 Mar;65(4):907-21. doi: 10.1093/jxb/ert454.

9. Gibbs DJ, Md Isa N, Movahedi M, Lozano-Juste J, Mendiondo GM, Berckhan S, Marín-de la Rosa N, Vicente Conde J, Sousa Correia C, Pearce SP, Bassel GW, Hamali B, Talloji P, Tomé DF, Coego A, Beynon J, Alabadí D, Bachmair A, León J, Gray JE, Theodoulou FL, Holdsworth MJ. Nitric oxide sensing in plants is mediated by proteolytic control of group VII ERF transcription factors. Mol Cell. 2014 Feb 6;53(3):369-79. doi: 10.1016/j.molcel.2013.12.020.

2011

8. Mosquna A, Peterson FC, Park SY, Lozano-Juste J, Volkman BF, Cutler SR. Potent and selective activation of abscisic acid receptors in vivo by mutational stabilization of their agonist-bound conformation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Dec 20;108(51):20838-43. doi: 10.1073/pnas.1112838108.

7. Peto A, Lehotai N, Lozano-Juste J, León J, Tari I, Erdei L, Kolbert Z. Involvement of nitric oxide and auxin in signal transduction of copper-induced morphological responses in Arabidopsis seedlings. Ann Bot. 2011 Sep;108(3):449-57. doi: 10.1093/aob/mcr176.

6. Lozano-Juste J, León J. Nitric oxide regulates DELLA content and PIF expression to promote photomorphogenesis in Arabidopsis. Plant Physiol. 2011 Jul;156(3):1410-23. doi: 10.1104/pp.111.177741.

5. Lozano-Juste J, Colom-Moreno R, León J. In vivo protein tyrosine nitration in Arabidopsis thaliana. J Exp Bot. 2011 Jun;62(10):3501-17. doi: 10.1093/jxb/err042.

4. Alvarez C**, Lozano-Juste J**, Romero LC, García I, Gotor C, León J. Inhibition of Arabidopsis O-acetylserine(thiol)lyase A1 by tyrosine nitration. J Biol Chem. 2011 Jan 7;286(1):578-86. doi: 10.1074/jbc.M110.147678.

2010

3. Lozano-Juste J, León J. Nitric oxide modulates sensitivity to ABA. Plant Signal Behav. 2010 Mar;5(3):314-6.

2. Lozano-Juste J, León J. Enhanced abscisic acid-mediated responses in nia1nia2noa1-2 triple mutant impaired in NIA/NR- and AtNOA1-dependent nitric oxide biosynthesis in Arabidopsis. Plant Physiol. 2010 Feb;152(2):891-903. doi: 10.1104/pp.109.148023.

2008

1. March-Díaz R, García-Domínguez M, Lozano-Juste J, León J, Florencio FJ, Reyes JC. Histone H2A.Z and homologues of components of the SWR1 complex are required to control immunity in Arabidopsis. Plant J. 2008 Feb;53(3):475-87.

• Mechanisms of resistance to Acetolactate synthase inhibitor herbicides in Amaranthus palmeri. Alfredo Manicardi. Marie-Curie Fellow. Agrotecnio-UdL. Directors: Joel Torra Farré and Jorge Lozano-Juste.
• Identification of abscisic acid receptors of Phoenix dactilifera and a synthetic inhibitor of the phosphatase 2C HAB1. Irene García Maquilón. IBMCP-UPV-CSIC. Directors: Pedro L. Rodriguez and Jorge Lozano-Juste.