研究发现叶酸是联结植物碳代谢和氮代谢的中枢分子

近日，中国农业科学院生物技术研究所作物代谢调控与营养强化团队与上海植物生理生态研究所、比利时根特大学开展合作研究，利用叶酸探针制备结合化学蛋白组学技术，实现了拟南芥中叶酸互作蛋白的系统分离，发现叶酸分子与植物碳代谢和氮代谢的密切关联，为深入解析叶酸调控植物生长发育功能机制奠定基础。相关研究结果发表在《植物细胞（ThePlantCell）》上。叶酸包括四氢叶酸及其衍生物，属于水溶性B族维生素（B9），是生物体维持正常生命活动的重要功能因子。叶酸缺乏和叶酸稳态变化会严重影响植物胚胎发育、幼苗生长、开花、结实等过程，但有关叶酸如何参与生物学过程的研究还很少，对植物中的叶酸互作蛋白也尚未鉴定。该研究通过构建具有生物学活性的叶酸分子探针，结合亲和蛋白质组学技术共鉴定了51个叶酸互作蛋白，并从中筛选出16个高亲和力互作蛋白和14个低亲和力互作蛋白。研究显示，叶酸分子通过与这些蛋白的互作将一碳代谢、碳代谢和氮代谢三条代谢途径联结在一起。上述结果从蛋白组学角度开拓了对叶酸生物学功能的认识，并在植物中分离得到叶酸互作蛋白，明确了叶酸分子深入参与植物碳代谢和氮代谢过程，为深入探索叶酸在植物发育中的作用机理奠定基础。该研究得到国家自然科学基金项目、中国农业科学院科技创新工程资助。原文链接https://doi.org/10.1093/plcell/koab198