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葉酸是聯(lián)結(jié)植物碳/氮代謝的中樞分子
作者：李晨 來源：中國科學報 
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近日，中國農(nóng)科院生物所作物代謝調(diào)控與營養(yǎng)強化團隊與中國科學院上海植物生理生態(tài)研究所、比利時根特大學開展合作研究，利用葉酸探針制備結(jié)合化學蛋白組學技術(shù)，實現(xiàn)了擬南芥中葉酸互作蛋白的系統(tǒng)分離，發(fā)現(xiàn)葉酸分子與植物碳/氮代謝密切關聯(lián)，為深入解析葉酸調(diào)控植物生長發(fā)育功能機制奠定基礎。相關研究結(jié)果發(fā)表于《植物細胞》（The Plant Cell）。
葉酸（folates）包括四氫葉酸及其衍生物，屬于水溶性B族維生素（B9），是所有生物體維持正常生命活動的重要功能因子。葉酸缺乏和葉酸穩(wěn)態(tài)變化會嚴重影響植物胚胎發(fā)育、幼苗生長、開花、結(jié)實等過程，但有關葉酸如何參與這些生物學過程的研究還很少，對植物中的葉酸互作蛋白（FBPs）也尚未鑒定。
該研究將5-甲酰四氫葉酸（5-F-THF）與光親和標簽（Dayne）共價偶聯(lián)形成穩(wěn)定的探針。經(jīng)驗證，該探針仍保持被擬南芥幼苗吸收、代謝和利用的生物學活性。
利用該探針結(jié)合點擊化學（click chemistry）和親和蛋白質(zhì)組學技術(shù)共鑒定到51個葉酸互作蛋白，并從中篩選出16個高親和力互作蛋白和14個低親和力互作蛋白。
生化分析與功能預測顯示，葉酸分子通過與這些蛋白互相作用，將一碳代謝、碳代謝和氮代謝三條代謝途徑聯(lián)結(jié)在一起。
進一步研究還分析了2個高親和互作蛋白二氫葉酸還原酶/胸苷酸合成酶(AtDHFR-TS1)和谷氨酰胺合成酶1;4與葉酸分子結(jié)合的位點及酶活變化。
上述結(jié)果從蛋白組學角度開拓了對葉酸生物學功能的認識，為深入探索葉酸在植物發(fā)育中的作用機理奠定基礎。
該研究得到國家自然科學基金項目、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程資助。
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/plcell/koab198