Plant Physiology | 植物-微生物共生互作中重要的转运蛋白翻译后调节！

从广义上讲，共生是两种不同生物之间的任何亲密和长期相互作用，从寄生到共生。由于共生体有可能共同进化以控制地上养分和地下养分的流动，例如将固定的大气资源交换为土壤养分，这些共生关系很有趣（Science | 重磅！剑桥大学Giles Oldroyd课题组阐述植物通过共生微生物促进养分吸收！）。尽管研究养分的共生转移一直具有挑战性，但通过模式共生的研究取得了相当大的进展，最显著的是豆科植物-根瘤菌共生和菌根共生。

2021年11月27日，国际权威学术期刊Plant Physiology发表了美国明尼苏达大学John Ward教授团队的最新相关研究成果，题为Posttranslational regulation of transporters important for symbiotic interactions的综述论文。

营养资源的协调共享是共生相互作用的一个核心特征，尽管该主题很重要，但有关转运蛋白的识别、活性和调节仍存在许多问题。获得共生生物基因组和转录组序列的最新进展提供了大量可应用于这些问题的植物、真菌和细菌转运蛋白的信息。本研究关注豆科植物-根瘤菌和菌根共生，以及如何在蛋白质水平调节共生界面的转运蛋白。科研人员指出需要更多研究的领域，以及了解转运机制和能量学可以集中假设的方法。蛋白质磷酸化通常是转运蛋白翻译后调节的主要机制，特别是在共生界面。转运蛋白调节的其他机制，例如蛋白质-蛋白质相互作用，包括转运蛋白多聚化、极性定位以及pH和膜电位的调节，在共生界面也很重要。在共生界面中起作用的大多数转运蛋白是转运蛋白家族的成员，本研究引入了转运蛋白家族内翻译后调控的相关信息，以帮助提出共生界面转运蛋白调控的假设。

图 1. 豆科植物-根瘤菌和菌根共生体共生界面的转运机制

图 2. 菌根相互作用中植物和真菌共生伙伴的H⁺-ATPases受蛋白质磷酸化调节

图 3. SWEET蛋白通过与FT样蛋白的相互作用进行调节

图 4. 苹果酸是豆科植物-根瘤菌相互作用中从植物转移到类菌体的主要固碳形式

图 5. 水通道蛋白 (AQP) 是水和其他受蛋白质磷酸化调节的中性小分子的单向转运体

图 6. AMT/MEP/Rh转运蛋白的广义跨膜模型

图 7. 硝酸盐同化相关 (NAR2) 蛋白对NRT2.1的调控

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