植物在自噬的帮助下克服了饥饿感

东北大学的研究人员发现，植物在其叶细胞中激活自噬，以获得在能量缺乏条件下生存的氨基酸。研究结果表明，植物的氨基酸利用可以通过自噬的控制来控制。

植物通过称为光合作用的过程利用太阳能进行生长。光合作用反应发生在叶绿体中，叶绿体是绿色器官中的细胞内区室，主要是叶子。在自然界中，植物无法得到足够的太阳能能量来自太阳的邻近植物遮荫他们的时候。由于异常天气或诸如洪水等自然灾害导致的太阳光不足会严重抑制作物植物的能量获取。因此，许多研究人员对植物如何应对太阳能的缺乏感兴趣。

博士。来自东北大学的Masanori Izumi和Hiroyuki Ishida先前已经证明植物叶绿体通过弱光自噬过程被主动消化。自噬是真核细胞消耗细胞内蛋白质部分的过程。该研究小组重点关注叶绿体靶向自噬在低能量胁迫下植物生存策略中的确切作用。“我们推测，叶绿体相关的自噬是密切相关的氨基酸在缺乏能源的植物的新陈代谢，”泉说。

根据该研究，当拟南芥(Arabidopsis thaliana)裤子暴露在完全黑暗中时，它们可以继续生长数天;叶绿体蛋白的自噬消化被迅速激活并且氨基酸水平增加。在缺乏自噬机制的突变植物中，在能量胁迫的早期阶段的这种反应被抑制。

该小组还发现野生型拟南芥中支链氨基酸水平增加;相反，BCAAs的增加在突变体中受到严重损害。“缺乏重复使用BCAAs作为能源所需的酶的突变体也显示出对饥饿压力的耐受性降低 - 我们期望自噬和BCAA再利用途径在植物中协同克服这种压力，”Izumi解释说。

氨基酸再循环在作物生产力中是重要的，因为来自蛋白质分解的氨基酸在收获前被动员并储存在谷类作物的种子中。目前的研究结果表明，自噬的操纵使植物能够改变其氨基酸的使用。研究人员认为，进一步阐明叶绿体自噬的调控机制可以为提高谷物种植的质量或生产力提供新的途径。

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