NMT科研解码—SOS信号转导中的离子流模式

SOS信号转导途径在植物离子平衡和耐盐中非常重要。SOS模型认为高Na⁺引起了胞内自由Ca²⁺的升高，激活了Ca²⁺结合蛋白编码的SOS3的表达，影响到下游的反应。SOS3激活了相连的SOS2（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶），SOS2/SOS3复合体调节盐忍耐因子编码的SOS1（质膜Na⁺/H⁺反向转运体）的表达水平，从而促使胞内过多的Na⁺排出体外。这其中涉及到K⁺的变化，Na⁺和K⁺平衡的破坏可能是SOS途径中的关键，但是详细的情况不清楚。尤其是在活细胞和组织水平的信号和离子转运缺乏电生理数据。

澳大利亚的科学家使用非损伤微测技术（MIFE）比较了拟南芥野生型col和sos突变体根部伸长区和成熟区的K⁺、H⁺和Na⁺流速的差异。研究发现：

（1）SOS突变影响了整个根的功能，不仅仅是根尖区域；

（2）SOS信号转导途径具有高度的分支；

（3）Na⁺影响SOS1可能是通过根尖的SOS2/SOS3复合体；

（4）SOS突变影响了H⁺的转运，即使没有盐胁迫；

（5）SOS1突变通过质膜去极化激活的外向K⁺通道影响胞内的K⁺平衡；

（6）H⁺泵可能是SOS信号转导的一个靶点。

这项研究提供了SOS信号转导的模式以及盐胁迫感受和信号转导的生理机制，对理解植物的功能基因组学非常必要，非损伤微测技术实时活体的测量方式为这类研究提供了最佳工具。

关键词：K+; Na+; H+; SOS信号转导; 非损伤微测技术(MIFE).

参考文献：Shabala L et al. Planta, 2005, 222: 1041-1050.（NISC文献编号：F2005-018）

注：非损伤微测技术(NMT)包括：SIET、SVET、SPET、SERIS、SERP、SERE、SRET、MIFE®等。

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