揭示拟南芥叶片中脂滴蛋白的分子功能

脂质是活细胞正常运作所必需的生物分子。它们存在于细胞膜中，也是细胞信号传导途径的组成部分。植物细胞在叶子和种子中拥有称为脂滴(LD)的亚细胞结构或细胞器，可储存多余的脂质(脂肪)。

最近的研究表明，LD还可以定位执行基本分子功能的独特植物蛋白。例如，种子LD定位称为油质蛋白的植物蛋白，它有助于种子抵御冰冻温度并正常发芽。

随着越来越多的证据表明LD不仅是碳储存的细胞器，而且还可能执行重要的分子功能，日本的一组研究人员试图了解相对未经探索的叶子LD的作用。

千叶大学的LD专家TakashiL.Shimada副教授解释了他们研究背后的动机。“我们对叶子LD的功能了解有限——为什么植物叶子会积累LD?我们相信这个基本问题的答案也将有助于脂质生产技术。”

在《植物科学前沿》上发表的一项新研究中，Shimada博士和他的研究小组表明，叶子LD定位了细胞内运动所必需的肌球蛋白结合蛋白和催化呋喃脂肪酸生物合成(活细胞中脂肪产生的一种类型)的酶。LD的潜在和以前未发现的分子功能。

这项研究由日本千叶大学园艺研究生院、植物分子科学中心以及太空农业和园艺研究中心的岛田博士领导。

他的研究小组还包括本研究的第一作者、千叶大学园艺学院的YutoOmata先生以及世界一流国际研究中心倡议-转化生物研究所讲师EmiMishiro-Sato博士。Molecules，名古屋大学，以及日本甲南大学科学与工程学院的IkukoHara-Nishimura博士和HarukoUeda博士。

研究人员使用了一种突变的拟南芥植物模型，该模型在叶子中积累了LD，称为拟南芥突变体高固醇酯1。Shimada博士补充道，“这种拟南芥植物突变体模型也可以作为进一步研究叶子LD蛋白质组的宝贵资源。”

此外，研究人员分离了这些叶子LD，并使用质谱法来鉴定相关蛋白质。他们发现了3,206个候选蛋白质。他们重点关注31种候选蛋白质来测试叶片LD的相关行为。他们在这些蛋白质上附加了荧光标记，以方便显微镜观察。

荧光显微镜显示所研究的叶LD中存在肌球蛋白结合蛋白14(MYOB14)和两种未表征的蛋白。进一步检查缩小了定位于叶LD的MYOB家族成员范围：MYOB1、MYOB2、MYOB3和MYOB5。

研究人员还鉴定出这两种未表征的蛋白质类似于呋喃脂肪酸生物合成的酶，这表明叶片LD与脂肪酸生产类型之间存在潜在联系。

尽管这项研究取得了进展，Shimada博士警告说，“我们需要鉴定额外的叶LD蛋白，以解析叶LD的分子和生理功能。”

尽管如此，这项研究为叶LD(一种相对尚未开发的植物资源)的未来研究铺平了道路，这可能会彻底改变脂质生产和相关行业，这一切都归功于Shimada博士和他的团队的努力。