肯塔基大学Ling Yuan团队综述通过控制蛋白激酶重塑植物特异性代谢

“次生代谢物质”是植物体内产生的一类天然代谢产物。“次生代谢物质”最早由诺贝化学奖获得者阿尔布雷希特·科塞尔于1910年提出。但随后的研究发现“次生代谢物质”这一表述不严谨，于是被“植物特异性代谢物质”（Plant Specialized Metabolites, PSMs）所替代。植物中的PSMs超过20万种，依据化合物结构分为萜类、黄酮类、生物碱类等。PSMs一般在植物受到胁迫时合成，行使抗病虫害、抗胁迫的功效。一些PSMs可作为药物治疗人类疾病，产生PSMs的植物称为药用植物，中草药植物就是其中之一。

大多数PSMs都有细胞毒性，过量积累PSMs虽然能抗胁迫，但也会抑制植物生长发育。那么植物是如何平衡PSMs的合成？由于PSMs的合成与胁迫刺激相关，而蛋白激酶可作为“分子开关”通过磷酸化和去磷酸化控制信号传递，蛋白激酶依赖的信号途径很可能参与到PSMs的代谢，但相关研究并未得到充分重视。

近期，肯塔基大学Ling Yuan（袁凌）研究团队吕瑞清博士在aBIOTECH发表题为"Reprogramming plant specialized metabolism by manipulating protein kinases"（点击题目查看原文）的综述。文章总结和探索了蛋白激酶在PSMs代谢中的作用，提出通过遗传学和包括CRISPR-Cas在内的分子生物学手段改造蛋白激酶，重塑PSMs代谢进程的可能性，为理解PSMs代谢进程，建立药物植物开发利用平台提供了重要参考。

阅读原文：https://link.springer.com/article/10.1007/s42994-021-00053-2

Cite this article as:

Lyu, R., Singh, S.K., Liu, Y. et al. Reprogramming plant specialized metabolism by manipulating protein kinases. aBIOTECH (2021). https://doi.org/10.1007/s42994-021-00053-2

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作者简介：

袁凌，肯塔基大学植物与土壤科学系教授，博士生导师，主要研究植物次生代谢途径调控和生物能源。近年来在Nature Biotechnology，PNAS，New Phytologist, Plant Physiology等国际知名期刊发表多篇论文。