作为无根生物，植物需要迅速适应其生命周期中所承受的环境波动才能生存。在受到外界侵害时，植物激活协调的分子反应网络以恢复细胞平衡，其中包括与运输相关的过程，如营养物质的再动员、蒸腾调节和防御化合物的动员。

物质穿过细胞膜的运动通常需要能量和转运蛋白的共同作用。植物细胞主要依赖于二次载体，它们利用离子的电化学梯度作为能量来源来转运底物。主要转运体超家族(MFS)代表了地球上最大的二次转运体群体。这些膜嵌入蛋白通常是由12个跨膜结构域组成的单体，它们排列成两组，并由一个大的中心环连接(图1)。在植物中，MFS成员已被证明不仅对基本细胞功能至关重要，而且对逆境反应也至关重要，如外源物的解毒、激素的运输或营养物质被剥夺时的营养物质清除。尽管其相关性，但对植物MFS的研究主要集中在特官方manbetx手机版定家族或成员的作用上，而不是对超家族的系统研究，导致长期缺乏共识，甚至对其组成也缺乏共识。

图1所示。典型的主辅助超家族(MFS)转运体的一般结构
MFS蛋白组织在两个结构相似的结构域(N-和C-)中，每个结构域由5到7个跨膜α螺旋(TMS)和一个连接两个结构域的中心连接体组成。规范拓扑包括12个TMS，第一个和最后一个(虚线)在10个TMS的蛋白质中不存在，14个TMS的蛋白质包括两个额外的TMS(浅色)。

在此，我们对模式开花植物的MFS进行了全面详细的系统发育分析拟南芥(图2)，在最大似然和贝叶斯估计的支持下，揭示了218个MFS蛋白成员，几乎比以前报道的多四分之三，分为22个家族。这些数字使MFS成为迄今为止最大的膜转运蛋白群答:芥。然而，令人惊讶的是，22个MFS家族中的许多家族要么在植物中尚未被鉴定，要么尚未被认为属于植物MFS。

广泛的文献综述表明，绝大多数拟南芥MFS蛋白属于糖或硝酸盐转运蛋白家族，因此在碳和氮的转运中起主导作用。尽管如此，其中一些家族或其亚家族的研究仍然很少，并且一些个体成员与其他物质(如激素或离子)的运动有关，为一系列未知的生理功能打开了大门。相比之下，三个MFS磷酸转运蛋白家族被很好地表征，它们在离子易位中的作用也被很好地确定。除了一些例外，其余的家族几乎没有被研究过，甚至完全不为人所知。例如，结节样家族是MFS中的第三大家族(图2)，但实际上仍未被描述。此外，我们鉴定的三个MFS蛋白缺乏关于其功能或定位的基本信息，并且不能自信地与任何现有家族聚类。这强调了进一步表征这个庞大的膜转运蛋白超家族的重要性。

植物MFS蛋白的前两个晶体结构，即硝酸盐转运体NRT1.1和糖同调体STP10的晶体结构，最近得到了解决。这些发现揭示了NRT1.1的意外寡聚化，并解释了STP10的高亲和力糖识别，强调了结构研究揭示植物MFS蛋白作用模式的巨大潜力。

图2所示。拟南芥MFS的组成
218个拟南拟南MFS序列的最大似然(ML)和贝叶斯推理系统发育分析支持它们被划分为22个科(用彩色部分和科名缩写表示)。三个未表征的MFS基因(用星号表示)不能确定地与任何家族聚集在一起。从ML分析得出的引导支持值(> 60%)显示在相应节点附近。

MFS植物转运体的功能表征在植物抗逆性中起着关键作用，在生物技术中也具有重要意义。事实上，其他类型的转运体在作物中的表达提高了应对环境胁迫的能力，以及酵母MFS的异源表达TPO1拟南芥增强了植物对重金属和农药的耐受性。因此，未来对植物MFS转运体的研究对官方manbetx手机版农艺植物物种所需性状的开发具有很大的前景。

María Niño-González, Esther Novo-Uzal, Paula Duque
Gulbenkian de研究所Ciência, 2780-156 Oeiras，葡萄牙

出版

更多的转运体，更多的底物:重新审视拟南芥主要促进物超家族
Niño-González M, Novo-Uzal E, Richardson DN, Barros PM, Duque P
Mol Plant, 2019年9月2日

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