植物如何感知我们的世界

与人类不同，植物没有眼睛、耳朵或鼻子等面部感官特征。但这并不妨碍它们进化出观察、听到或闻到周围潜在威胁的方式。植物感知的过程是复杂而神秘的。最近，一项关于植物蛋白质之间相互作用的新研究为科学家提供了新的见解。

与哺乳动物不同，植物利用位于细胞外膜的蛋白质来检测其他生物释放的化学物质、病原体蛋白质或激素。这些检测的结果将向植物细胞发出警告信号。这项发表在《自然》杂志上的研究关注了一种对检测过程至关重要的膜蛋白:LRR受体蛋白激酶。

有数百种LRR受体蛋白激酶可以促进植物的发育、生长和免疫过程，以及植物应对不同胁迫的能力。然而，我们对这些蛋白质如何相互作用的了解非常有限，但由一个国际团队领导的这项新研究绘制了200种蛋白质相互作用。

“这是一项突破性的研究，离发现这些蛋白质之间相互作用的第一层又近了一步。”来自伯明翰阿拉巴马大学的生物学助理教授沙希德·穆赫塔尔(Shahid Mukhtar)表示，“了解植物蛋白质之间的相互作用，将有助于其他研究人员研究未来如何增强植物对病原体或其他胁迫如热、干旱、盐和冷休克的抵抗力。同时，这项研究也为全世界科学家未来的研究方向提供了路标。”

研究人员通过克隆LRR受体蛋白激酶的细胞外区域(即感知细胞外分子的部分)生成了这张地图。然后将它们配对并进行测试，看它们是否会相互作用。他们在蛋白质网络中添加了信息，这些信息显示了哪个关键蛋白质充当了感觉蛋白质相互作用的“主节点”，还揭示了一些以前未知的LRR受体蛋白激酶，这些激酶现在被发现是植物感觉通路的关键。

研究人员通过在基因水平上研究一些在蛋白质网络蛋白质中不突出的植物，证实了他们的发现。这些植物的发育和免疫系统受到了损害，这进一步强调了研究人员之前确定的那些感觉识别蛋白的重要性。

这项关于植物系统的新研究可以帮助我们在基因工程中培育出更有活力的植物，甚至培育出可以被军方用作遥感器的新植物。此外，由于人类蛋白质的结构类似于LRR受体蛋白激酶，植物生物学机制的新研究成果也有助于人类某些疾病的进一步研究。