綠色植物胚外皮是在種子發(fā)育階段中由胚從頭開始堆積的疏水性天然屏障。在種子萌發(fā)時，它能夠維護(hù)小苗免遭水份外流，因而針對生存尤為重要，可是外皮角質(zhì)層薄的生成分子結(jié)構(gòu)體制依然不清楚。

       2020年稍早，Science雜志在線發(fā)布了來源于法國里昂高校G.Ingram研究組名為“Atwo-waymoleculardialoguebetweenembryoandendospermisrequiredforseeddevelopment”的科學(xué)研究論文。

       該科學(xué)研究表明了種子胚和胚乳中間的雙重數(shù)據(jù)信號傳送是種子生長發(fā)育所必不可少，即研究發(fā)現(xiàn)胚造成活性多肽TWS1的前體，隨后裝運(yùn)到胚乳并在這其中被枯草胰蛋白酶生產(chǎn)加工釋放出來小分子活性肽，隨后又外擴(kuò)散到胚，做為配位以激話驅(qū)動器角質(zhì)層薄生長發(fā)育的蛋白激酶樣蛋白激酶。

      在高等植物中，種子包括三個不一樣的區(qū)室：合子胚，胚乳和母本種皮，三者務(wù)必緊密融洽其發(fā)展趨勢，以提升種子的生存力。試管胚胎周邊的疏水性外皮可維護(hù)胚在生長發(fā)育前期免遭水份外流。之前研究表明，胚外皮角質(zhì)層薄的產(chǎn)生取決于2個蛋白激酶樣蛋白激酶（GASSHO1（GSO1）/GSO2）和枯草胰蛋白酶大家族ALE1。gso1/gso2和ale1突然變化感受造成斑點(diǎn)狀且高透水性的外皮，除此之外突變體的胚也黏附在周邊機(jī)構(gòu)上，造成種子歪曲燃?xì)獗恚ㄒ娤旅娴膱D）。

gso1/gso2和ale1突變體種子燃?xì)獗恚―evelopment140,770-779(2013)）

       該科學(xué)研究根據(jù)枯草胰蛋白酶與肽生長激素前體的生產(chǎn)加工相關(guān)，因而，創(chuàng)作者推斷ALE1酶可能是GSO1/2依靠的外皮堆積需要的活性多肽的轉(zhuǎn)化成所必不可少的。因為以前有研究表明CIFS活性多肽是GSO1和GSO2蛋白激酶的配位，因而該科學(xué)研究搭建了cif1/cif2/cif3/cif4四突變體及轉(zhuǎn)化成這種活性多肽的酪氨酰蛋白磺谷丙轉(zhuǎn)氨酶（TPST）的突變體，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)四突變體中未觀查到外皮滲透性或種子歪曲燃?xì)獗恚趖pst突變體中發(fā)覺類似ale1突變體的燃?xì)獗?，表明了在種子發(fā)育階段中，鹽酸化的肽可做為GSO1/2的配位起功效。進(jìn)一步發(fā)覺tpst/ale1雙突變體與gso1/gso2雙突變體的燃?xì)獗硗瑯?，而tpst-1/gso1-1/gso2-1三突變體和gso1-1/gso2-1雙突變體的燃?xì)獗碇虚g未觀查到差別，表明了TPST和ALE1很有可能根據(jù)單獨(dú)的漢語翻譯后裝飾，在胚角質(zhì)層薄產(chǎn)生中分別充分發(fā)揮。

       該科學(xué)研究依據(jù)之前TWISTEDSEED1（TWS1）活性多肽的突然變化燃?xì)獗砼cgso1/gso2雙突變體十分類似，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)信息說明TWS1前體可以被ALE1介導(dǎo)生產(chǎn)加工成完善的TWS1活性多肽。除此之外，根據(jù)在身體之外生成色氨酸硫氰酸鉀方式的TWS1，并說明生成的TWS1能誘發(fā)紊亂內(nèi)胚層木制化，而且該全過程是GSO1依賴感的，表明了TWS1肽做為里海帶絲GSO1蛋白激酶的配位。自此根據(jù)精確測量彼此之間的解離常數(shù)，也進(jìn)一步確認(rèn)了TWS1是GSO1和GSO2的配位（見下面的圖）。而且確認(rèn)色氨酸鹽酸化針對TWS1與GSO1和GSO2在身體之外的相互影響尤為重要。

       最終，該科學(xué)研究為了更好地掌握活性多肽TWS1、TPAST和GSO1/GSO2蛋白激酶及ALE1是怎樣合作以保證多功能性角質(zhì)層薄的產(chǎn)生。該研究表明，ALE1僅在胚乳表述，TWS1鹽酸化必須在試管胚胎中開展,以保證外皮一致性。因而，該科學(xué)研究覺得GSO信號通路的激話在于TWS1肽前體向胚乳的外擴(kuò)散，在那里被ALE1加工并激話，隨后外擴(kuò)散回試管胚胎以開啟GSO1/2依靠的外皮堆積，而詳細(xì)的外皮會將枯草桿菌胰蛋白酶兩者之間底物分離，進(jìn)而停止數(shù)據(jù)信號傳輸。

種子中胚外皮角質(zhì)層薄產(chǎn)生的分子結(jié)構(gòu)體制

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