阿德莱德大学的研究人员发现,一种介导碱金属离子(如钾和卤素离子)穿过植物膜运输的蛋白质的作用与动物体内发现的蛋白质相似
研究结果发表在《国际分子科学杂志》上。它还被选为“分子植物科学”专题论文
该蛋白质是一种阳离子氯共转运蛋白(CCC),存在于所有细胞生命形式中。一些CCC能够运输两种离子,钾和卤化氯,而另一些CCC也可以运输第三种离子——钠
植物CCC的选择性一直存在争议,以前人们认为它们是氯化钠钾同向转运体。然而,阿德莱德大学的研究人员发现,一系列植物,如葡萄藤、烟草、水稻、南瓜、丁香和绿藻,都有两种离子CCC,与动物体内发现的相似
“我们发现葡萄CCC中离子结合位点的结构特征与动物氯化钾同向转运体的结构特征相似,”之前研究植物转运蛋白的Maria Hrmova教授说“我们的发现拓宽了植物CCC蛋白在植物生物学中的作用,并将对植物食品生产和植物存活的生物工程产生影响。这将是未来研究的主题。
”在分子水平上了解这些转运蛋白的性质对于生物工程设计具有改进特性的新型蛋白质非常重要,如渗透选择性、热稳定性和折叠。“
这项研究利用大规模生物信息学与祖先序列重建、3D蛋白质建模和运输热力学,将使植物育种者了解这种蛋白质是如何工作的,并开发出更高质量、更有营养的作物。
”Hrmova教授说:“葡萄CCC特性的这一新概念对植物的生存至关重要,因为它们介导离子吸收,控制溶质在植物中的分布,清除细胞质中的毒素,并回收有价值的分子。
“鉴于其特定的门控功能,膜转运蛋白是农业生物技术中增加作物可食用部分营养含量和排除有毒元素的有吸引力的靶标,这两者都是直接关系到作物质量,最终关系到可持续的粮食生产。p
Journal information: International Journal of Molecular Sciences
Provided by University of Adelaide
2024-12-25
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