HSR201蛋白質對於增強植物抗病性之作用
2025/03/24 @國際
摘要
水楊酸在植物免疫系統中扮演重要角色，研究發現HSR201蛋白藉由特殊的過氧化體標的訊號進入胞器，為水楊酸生合成中關鍵因子，為開發更高抗病性的作物奠定基礎。
示意圖
植物激素是植物生長、適應性及防禦作用中不可或缺的，例如水楊酸，是一種植物免疫的重要激素，藉由isochorismate synthase pathway (ICS)及phenylalanine ammonia lyase pathway (PAL)兩路徑生合成，其中PAL路徑與β氧化有關，其機制尚不清楚。近期研究指出，HSR201蛋白是菸草PAL路徑的關鍵蛋白，日本信州大學(Shinshu University)進一步探討HSR201蛋白在植物細胞內的位置，藉由mVenus黃色螢光標定，確認此蛋白位於細胞的過氧化體(peroxisomes)中，相關文獻發表於Plant and Cell Physiology期刊。
為探討HSR201如何進入過氧化體中，研究人員建立了一系列HSR201蛋白的突變體，突變體間僅少數胺基酸的差異，結果顯示在蛋白質C端僅少部分特定序列能引導HSR201進入過氧化體中，稱之為過氧化體標的訊號(peroxisomal targeting signal, PTS)，此PTS非常獨特，與其他典型的PTS序列不同，最終當過氧化體上的受器PEX5辨認PTS後，引導HSR201進入胞器中。為了進一步證實 HSR201 在水楊酸生合成的作用，研究人員將正常及突變後的HSR201蛋白轉入煙草中並接種病原體，發現突變後的植株無法正常生成水楊酸，顯示PTS對於水楊酸生合成的重要性。
由於HSR201標的訊號及相關過氧化體受體的獨特性，研究人員表示未來將持續深入探討其機制。藉由了解HSR201路徑與過氧化體標的訊號對水楊酸生合成的重要性，奠定未來開發抗病作物的基礎，以支援糧食安全及永續農業的目標。【延伸閱讀】-科學家開發快速的基因篩選平台以增強農作物的抗病能力
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