植物具有與人類和動物大腦中谷氨酸受體相似的受體。然而近日來自德國波鴻魯爾大學的生物化學家，與來自維爾茨堡大學和中國農業大學的同事們，發現這些受體并不識別谷氨酸，而是其他很多不同的氨基酸。該研究小組將這一研究發現報告在《科學信號》(Science Signaling)雜志上。
在擬南芥中谷氨酸樣受體識別許多的氨基酸
為了交換信息，細胞發出大量可被其他細胞受體識別的信號分子。15年前，研究人員在植物中發現了這些谷氨酸樣的受體(GLRs)。擬南芥總共有20個GLRs成員。現在，由波鴻魯爾大學生物化學家Michael Hollmann教授和Daniel Tapken領導的一個研究小組，鑒別了其中一種GLR——AtGLR1.4的信號分子。“令人驚訝地是，這一受體并非只對一種氨基酸做出反應，而是對許多不同的氨基酸有反應，但谷氨酸并不包括在內，”Hollmann說。能夠做出最有效反應的是甲硫氨酸(methionine)，這種氨基酸人類只能從食物中獲取，而植物可以自己生成它。當研究小組讓擬南芥發生突變，使其缺失AtGLR1.4受體時，它對甲硫氨酸則不再做出反應。
植物受體是一種離子通道
在某些方面，AtGLR1.4受體以與大腦中谷氨酸受體相似的方式起作用。它是一種離子通道，因此當被信號分子激活時，它會打開通道孔，讓各種正電荷離子流入到細胞內，從而觸發一種電信號。“這種受體的特別之處在于，并非所有的氨基酸與它結合，都會觸發電信號。與之相反，一些氨基酸通過從受體處移去甲硫氨酸，而抑制了電信號，”Daniel Tapken說。
尚不清楚植物中甲硫氨酸受體的功能
Tapken說：“目前仍然不清楚，為何植物能夠識別甲硫氨酸和類似的氨基酸。一種可能是，它以這種方式對含有氨基酸的環境中的營養物質做出反應。也有可能是，植物自身特異生成了氨基酸來發送信號——與人腦中的機制相似。”
在蛙卵細胞中分析表達的受體
為了開展分析，波鴻魯爾大學研究小組已從植物細胞中分離出了這一谷氨酸樣受體，將它導入到沒有相似受體的細胞——一個未受精蛙卵細胞中。 Hollmann解釋說：“在植物中直接檢測這種受體幾乎是不可能的事。在植物中同時有如此多的過程在運作，篩查出關鍵的信號非常的困難。”
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