生物教科書或將被改寫深圳理工大學教授合作成果登上《自然》

　　你知道嗎，我們身邊的植物其實都像精密運行的“智能工廠”，每片葉子的舒展、每個根須的伸長都遵循著復雜的“工作指令”。3月6日，深圳理工大學合成生物學院特任教授祁林林與奧地利科學技術研究所Jiíriml團隊合作，破解了植物王國的這一神秘密碼，在《自然》上揭曉了一個顛覆生物教科書的重要發現——原來植物細胞里除了眾所周知的“指揮官”（生長素），還有一位至關重要的“傳令兵”（環磷酸腺苷，cAMP）！

　　如果把植物的生長控制系統想象成一個繁忙的城市交通樞紐，那么生長素就如同手持通行證的“指揮官”，每當它出現，就會觸發一系列特殊通道的開啟。在過去的20年里，科學界普遍認為，這個“指揮官”必須通過某種特定方式（生長素結合并促進受體TIR1/AFB與共受體Aux/IAA之間的相互作用，TIR1蛋白中的E3泛素連接酶活性促使Aux/IAA的泛素化和降解，進而解除其對ARF轉錄因子的抑制作用）才能讓“車輛”（下游基因表達）開始行駛。然而，科研人員發現，其實還存在另一條“秘密隧道”（cAMP信號通路），即便原有的“紅綠燈系統”（Aux/IAA蛋白）還在正常運作，這條“隧道”也能讓“車輛”暢通無阻。

　　“寫進教科書的經典生長素信號轉導模型自建立以來已經主導該領域研究近20年，它認為，Aux/IAA的降解是介導下游生長素轉錄反應的充分且必要條件。”祁林林解釋道，就好比Aux/IAA是植物生長程序的“剎車”，拆掉它就等于啟動車子，“但是我們發現，事實并不是這樣，Aux/IAA的降解不一定是介導下游轉錄調控的充分且必要條件，TIR1蛋白的腺苷酸環化酶（AC）活性及其產物cAMP在生長素信號轉導中起著不可或缺的作用，并且證實了cAMP是植物細胞的第二信使這一歷史性爭議。”

　　該研究表明，Aux/IAA的降解不一定是介導下游轉錄調控的充分且必要條件，TIR1蛋白的AC活性及其產物cAMP在生長素信號轉導中起著不可或缺的作用。該研究也首次用遺傳學證據證實了cAMP是植物細胞的第二信使，解決了這一歷史性爭議，為后續研究開辟了新的理論探索方向。