揭發NPH3結構域蛋白NRL5為運輸相關的新穎GTP酶及抗旱機制

乾旱期間，即使水資源供應量略微減少，植物產量也會受到損害。儘管由於氣候變化，這一問題日益引起全球關注，但由於缺乏對植物細胞如何感知和應對水分限制的了解，使我們提高植物抗逆境的能力受到限制。韋保羅實驗室發現，NRL5蛋白質其NPH3 (nonphototrophic hypocotyl 3) 結構域蛋白的突變會導致植物因脯胺酸代謝失調而對乾旱逆境變得高度敏感。NPH3結構域是植物特有的蛋白質特徵，儘管NPH3結構域蛋白與重要的訊息傳遞途徑有關，例如：向光性和荷爾蒙反應，但其功能未知。我們證明NRL5和其他NPH3結構域蛋白儘管與已知的 GTP酶沒有序列相似性，但仍具有GTP酶活性。NPH3結構域是 NRL5和參與囊泡運輸的蛋白質相互作用並控制其功能所必需的。反過來，運輸相互作用對於NRL5極性定位也很重要。這些結果表明，NPH3蛋白構成了一個先前未曾了解的調控層面，控制著植物的細胞內運輸和細胞極性。結果還表明，脯胺酸代謝的正確調控對於抗旱至關重要。