研究人员发现新型气孔开放抑制剂
植物气孔是植物叶片表皮中的孔隙。它们在调节植物和大气之间的气水交换方面起着关键作用,从而实现光合作用和蒸腾作用。气孔已被证明对广泛的环境条件有反应,包括温度、水分可用性、光照强度和叶片一氧化碳2水平。
长期以来,控制气孔的打开和关闭运动一直被认为对于增加生物量、作物耐旱性以及通过使用植物减少二氧化碳来减少全球变暖至关重要。由于气孔运动在植物生长和其他胁迫反应中起着核心作用,因此它们引起了人们的关注,特别是对于农业目的。
气孔的开口由H-ATP酶调节,H-ATP酶被光激活,使用一种称为ATP的能量形式来打开气孔。当植物需要关闭气孔时,酶使用磷酸盐磷酸化酶,从而抑制它。+
由日本名古屋大学转化生物分子研究所(WPI-ITbM)的KenichiroItami领导的研究小组现已发现2,6-二卤素,称为AUs,作为一类新的气孔开放抑制剂,及其可能的靶蛋白LRX3-5和RALF肽。特别是,具有代表性的AU衍生物AU3可能参与与气孔卫兵和叶肉细胞中质膜H-ATP酶磷酸化相关的途径,这表明在气孔闭合中起重要作用。研究结果发表在ACS化学生物学杂志上。+
LRX-RALF参与气孔运动是一种以前未知的途径。此外,先前鉴定的用于气孔开放抑制剂的大多数靶蛋白是细胞内蛋白,而LRX是细胞外蛋白。这表明LRXs对气孔开口的抑制可能是通过不同的方法。通过表型筛选和靶蛋白鉴定开发新分子将是未来研究的一大课题。预计这将导致气孔运动新机制的提出,该机制将在农用化学品和化学生物学研究中得到应用。
在这项工作中进行大部分实验的AyakaUeda说:“鉴于植物科学和化学生物学的重要性,本文描述的新型气孔运动调节剂的发现应该引起广大科学家的极大兴趣。目前的工作不仅代表了新兴植物化学生物学的一项重要成就,而且还展示了ITbM的巨大力量和潜力,化学家,生物学家和理论科学家共同努力实现科学的大目标。
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