导读2022年1月4日整理发布:丹顿(UNT),德克萨斯州-肯特查普曼,摄政教授在北德州大学生物科学系和UNT的主任生物发现研究所和阿什利炮,前UNT博

2022年1月4日整理发布:丹顿(UNT),德克萨斯州-肯特查普曼,摄政教授在北德州大学“生物科学系和UNT的主任生物发现研究所和阿什利炮,前UNT博士后学者和研究与农业部农业部分子生物学家,阐明异源三聚 G 蛋白如何参与植物中的N-酰基乙醇胺 (NAE) 信号传导——这些发现可能对农业的未来产生重大影响。

NAEs 是脂质衍生的信号分子,允许植物和动物的细胞内通讯。在他们由国家科学基金会资助的项目中,查普曼和坎农比较了 G 蛋白(作为细胞内的分子开关)在植物和动物 NAE 信号传导中的作用的异同。他们的发现在最近发表在著名期刊“植物科学趋势”上的文章“通过 G 蛋白传递脂质信号”中有详细介绍。

“主要的相似之处在于,在植物和动物系统中,这是一个受体介导的过程,可以激活异源三聚体 G 信号蛋白,”坎农说。“还有一个相似之处在于,在两个系统中,NAEs 都是可以被描述为生物体弹性的一部分。如何定义植物和动物的弹性是不同的,但似乎 NAE 参与了几件事,以确保能够应对和克服压力。”

作为内源性素信号系统的一部分,NAE 信号在脊椎动物中受到了相当大的关注,内源性素信号系统主要负责体内平衡——尽管外部环境波动,但仍能维持稳定的内部环境。同样,NAEs 似乎参与了一种独特的植物生存系统,称为“二次休眠”,该系统允许植物在遇到压力时减缓或停止发芽。由于 G 蛋白参与 NAE 通路并且通常与受体相关联,因此它们可以成为确定植物如何接收该信号的工具——这最终可以使植物即使在压力条件下的最早阶段也能茁壮成长。

“一旦你了解了这些分子的受体和特定目标,它就会真正让你控制这些受体负责信号传递的任何下游过程,”查普曼说。“一旦作物达到某个发育阶段,它就可以应对干旱、寒冷或炎热等压力。但是在那些早期阶段,植物死亡是很常见的,而且因为丢失了所有东西而不得不重新种植对农民来说是一笔巨大的成本。”

Chapman 和 Cannon 还指出,由于 G 蛋白参与 NAE 途径,这一发现开辟了弄清楚如何使用共同信号来调节其他发育过程(例如免疫反应或开花时间)的可能性。查普曼说,未来也可能会有一些影响,以更好地了解脂质如何参与植物和微生物之间的相互作用,这在考虑作物生长的土壤微生物组成时很重要。