2021年8月5日，中国农业科学院生物技术研究所张春义研究员团队及其合作者在The Plant Cell杂志发表了题为The 5-formyl-tetrahydrofolate proteome links folates with C/N metabolism and reveals feedback regulation of folate biosynthesis 的研究论文，文章研究发现5-甲酰基-四氢叶酸(5-F-THF) 在氮代谢中具有调节作用，揭示了5-F-THF 介导的叶酸生物合成的反馈调节。

叶酸对于植物发育是必不可少的，但它们的分子作用方式仍然不清楚。

本研究合成了一种探针“5-F-THF-Dayne”，它包含与光亲和标签偶联的5-甲酰基-四氢叶酸。在拟南芥中利用该探针进行亲和蛋白质组学研究中，共检索到51 个肽短。本研究用体外表达的蛋白质独立验证了30 种相互作用，它们以高或低亲和力结合5-F-THF。有趣的是，这些相互作用因子揭示了一种碳代谢以外的联系，还包括氮代谢、碳水化合物代谢/光合作用和蛋白质稳定。本文选择了两种相互作用作进一步的研究，一种是与AtDHFR-TS1 (DIHYDROFOLATE REDUCTASE-THYMIDYLATE SYNTHASE 1)，另一种是与AtGLN1;4 (nitrogen metabolism-associated glutamine synthetase 1;4)。生物信息学和实验分析显示，G35/K36 和E330 分别是AtDHFR-TS1 和AtGLN1;4 中结合5-F-THF 的关键残基。AtGLN1;4 E330 与 TP 结合口袋共定位，将该位点进行定点突变，则消除了5-F-THF 结合以及AtGLN1;4 的活性。此外， 5-F-THF 竞争性地抑制AtDHFR-TS1 和AtGLN1;4 的活性。

Broad schematic representation of the C1, nitrogen and carbon metabolism, reflecting 5-formyltetrahydrofolate as a nexus between the three metabolisms.

综上，本研究证明了5-F-THF 在氮代谢中的调节作用，揭示了5-F-THF 介导的叶酸生物合成的反馈调节，并鉴定了总共14 个以前未知的对5-F-THF 具有高亲和力结合细胞靶点。总之，本研究为了解叶酸在植物发育中的作用树立了里程碑。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plcell/koab198