在动物王国中,一种名为衣康酸盐的天然分子在免疫系统中起着重要作用,是抵御病毒和炎症的防御剂。衣康酸盐被归类为一种代谢物,一种当生物体将食物转化为能量时产生的天然化合物。
虽然衣康酸酯在动物中众所周知,但它在植物中的存在和功能在很大程度上尚未得到探索。加州大学圣地亚哥分校的生物学家现在首次全面探索了衣康酸盐在植物中的作用。生物科学学院的研究人员与斯坦福大学、北京大学、卡内基科学研究所和墨西哥国立自治大学的同事合作,利用化学成像和测量技术,不仅证明了衣康酸盐存在于植物中,而且揭示了它在刺激植物生长方面的重要作用。
“我们发现衣康酸盐是在植物中产生的,特别是在生长中的细胞中,”该研究的资深作者、细胞与发育生物学系的助理教授Jazz Dickinson说。“用衣康酸盐浇灌玉米植株会使幼苗长得更高,这令人兴奋,并鼓励我们进一步研究这种代谢物,了解它如何与植物蛋白质相互作用。”
该研究的结果发表在2025年6月6日的《科学进展》杂志上。Dickinson的实验室专注于植物发育,包括对根系相关过程的研究。
研究人员使用质谱法(一种通过识别单个分子和化合物来揭示受试者化学成分的成像技术)证实,植物会产生衣康酸盐。他们与专门研究衣康酸酯的动物生物化学家合作,描述了衣康酸酯如何与芥菜家族成员拟南芥中的植物特异性蛋白质相互作用。
进一步研究这些动力学,研究人员发现衣康酸酯在植物生理学中起着多种关键作用。这些包括参与几个关键的植物过程,如初级代谢和与氧气相关的应激反应。
优化衣康酯的自然效益,而不是合成衍生的化学物质,对于安全地最大限度地提高作物生长以支持不断增长的全球人口至关重要。“这一发现可能会带来受自然启发的解决方案,以改善玉米等作物的生长,”Dickinson说。“我们还希望,更好地理解植物和动物生物学之间的联系将揭示有助于植物和人类健康的新见解。”
由于人类也会制造和使用衣康酸盐,这项新研究可以为理解该分子在人类发育和生长中的作用提供新的信息。
Journal information: Science Advances
Provided by University of California - San Diego
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