長期以來，植物生物學(xué)家一直尋求對涉及激酶（可催化蛋白質(zhì)中關(guān)鍵生物學(xué)活性的酶）的基礎(chǔ)過程的深入了解。在氣候日益變暖的環(huán)境中，分析植物中激酶的基本過程變得更加緊迫。

某些“ SnRK2”激酶（蔗糖非發(fā)酵-1相關(guān)的蛋白激酶 -2s）是必不可少的，因為它們會在干旱條件下被激活，從而觸發(fā)稱為氣孔的葉片表面小孔的保護性封閉。這些孔讓二氧化碳進入葉片，但是植物也由于蒸發(fā)而損失了90％以上的水分。毛孔的打開和關(guān)閉功能有助于響應(yīng)環(huán)境變化優(yōu)化生長和耐旱性。

該圖像描繪了三個擬南芥葉表面的孔或氣孔，它們表達了由加州大學(xué)圣地亞哥分校的植物生物學(xué)家開發(fā)的新型SNACS應(yīng)力納米傳感器。圖片來源：圣地亞哥加州大學(xué)施羅德實驗室

現(xiàn)在，加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的植物生物學(xué)家開發(fā)了一種新的納米傳感器，使研究人員可以監(jiān)測活植物細胞中SnRK2蛋白激酶的活性。SnRK2活動傳感器或“ SNACS”在雜志eLife中進行了描述。

解剖蛋白激酶活性的先前努力涉及到繁瑣的研磨植物組織和通過細胞提取物測量激酶活性的過程。每個實驗需要100多片葉子來分析氣孔形成的“保衛(wèi)細胞”，SNACS現(xiàn)在使研究人員可以實時分析變化。

細胞生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)部門的成員，新論文的資深作者，生物科學(xué)杰出教授朱利安·施羅德說：“以前，無法研究活植物細胞中時間分辨的SnRK2活性， SNACS傳感器報告了單個活植物細胞或組織中SnRK2激酶活性的直接實時可視化�！�

研究人員描述了使用SNACS提供有關(guān)SnRK2長期存在的問題以及基礎(chǔ)與二氧化碳相互作用的新證據(jù)。研究人員表明，脫落酸是植物中的干旱脅迫激素，它可以激活激酶，但是二氧化碳含量升高則不能，從而解決了最近爭論的一個問題。

加州大學(xué)圣地亞哥分校的項目科學(xué)家，論文的共同作者高橋洋平（Yohei Takahashi）說：“我們的發(fā)現(xiàn)可能有益于研究人員研究植物的環(huán)境脅迫反應(yīng)，并分析植物體內(nèi)不同的信號傳導(dǎo)途徑如何相互作用。研究活植物中時間分辨的SnRK2激酶調(diào)控的能力對于理解植物細胞的環(huán)境脅迫反應(yīng)特別重要�！�

這種新的納米傳感器是由已故的加州大學(xué)圣地亞哥分校教授羅杰·錢（Roger Tsien）率先開發(fā)的方法開發(fā)的，他為此獲得了諾貝爾獎。

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