生物教科书或将被改写深圳理工大学教授合作成果登上《自然》

　　你知道吗，我们身边的植物其实都像精密运行的“智能工厂”，每片叶子的舒展、每个根须的伸长都遵循着复杂的“工作指令”。3月6日，深圳理工大学合成生物学院特任教授祁林林与奥地利科学技术研究所Jiíriml团队合作，破解了植物王国的这一神秘密码，在《自然》上揭晓了一个颠覆生物教科书的重要发现——原来植物细胞里除了众所周知的“指挥官”（生长素），还有一位至关重要的“传令兵”（环磷酸腺苷，cAMP）！

　　如果把植物的生长控制系统想象成一个繁忙的城市交通枢纽，那么生长素就如同手持通行证的“指挥官”，每当它出现，就会触发一系列特殊通道的开启。在过去的20年里，科学界普遍认为，这个“指挥官”必须通过某种特定方式（生长素结合并促进受体TIR1/AFB与共受体Aux/IAA之间的相互作用，TIR1蛋白中的E3泛素连接酶活性促使Aux/IAA的泛素化和降解，进而解除其对ARF转录因子的抑制作用）才能让“车辆”（下游基因表达）开始行驶。然而，科研人员发现，其实还存在另一条“秘密隧道”（cAMP信号通路），即便原有的“红绿灯系统”（Aux/IAA蛋白）还在正常运作，这条“隧道”也能让“车辆”畅通无阻。

　　“写进教科书的经典生长素信号转导模型自建立以来已经主导该领域研究近20年，它认为，Aux/IAA的降解是介导下游生长素转录反应的充分且必要条件。”祁林林解释道，就好比Aux/IAA是植物生长程序的“刹车”，拆掉它就等于启动车子，“但是我们发现，事实并不是这样，Aux/IAA的降解不一定是介导下游转录调控的充分且必要条件，TIR1蛋白的腺苷酸环化酶（AC）活性及其产物cAMP在生长素信号转导中起着不可或缺的作用，并且证实了cAMP是植物细胞的第二信使这一历史性争议。”

　　该研究表明，Aux/IAA的降解不一定是介导下游转录调控的充分且必要条件，TIR1蛋白的AC活性及其产物cAMP在生长素信号转导中起着不可或缺的作用。该研究也首次用遗传学证据证实了cAMP是植物细胞的第二信使，解决了这一历史性争议，为后续研究开辟了新的理论探索方向。