Molecular Plant  (IF=13.164)  2021-01-27

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所易可可团队&南京农业大学 朱毅勇课题组

磷是植物必需的营养元素。在陆生植物中无机磷酸盐(Pi)储存在液泡，但在绿藻中则以无机多磷酸盐(polyP)储存。已经认识到 SPX主要促进剂超家族(MFS)和 VPE 蛋白分别负责通过陆地植物液泡膜的 Pi 转入与转出，但在绿色植物进化过程中，polyP 稳态和磷储存形式转变的基础机制尚不清楚。本研究中展示了 CrPTC1 编码一种蛋白质，该蛋白质具有 SPX 和 SLC结构域，用于 Pi 转运。以及 CrVTC4编码一种具有用于 PolyP 合成的 SPX 和液泡转运蛋白伴侣(VTC)结构域的蛋白质，是衣藻中叶绿体控制PolyP积累所必需的。系统进化分析发现，SPX-SLC、SPX-VTC 和 SPX-MFS 蛋白存在于绿色植物（Viridiplantae）的祖先中。SPX-SLC 和 SPX-VTC 蛋白在将磷储存为PolyP的植物中是保守的，而在将磷储存为Pi的植物基因组中是不存在的。相比之下，SPX-MFS 基因存在于链型藻基因组中，将磷作为 Pi 储存在液泡中。这些结果表明，在链型藻进化过程中，SPX-SLC 和 SPX-VTC 基因的丢失和 SPX-MFS 蛋白的功能保守性伴随着从 polyP 储存到 Pi 储存的变化。

原文及链接：Loss of two families of SPX domain-containing proteins required for vacuolar polyphosphate accumulation coincides with the transition to phosphate storage in green plants.

https://doi.org/10.1016/j.molp.2021.01.015