铁是植物和人类生存的关键微量元素，但过量的铁也可能有毒。海因里希海涅大学Düsseldorf (HHU)的一个跨学科研究团队发现，PATELLIN2蛋白不仅参与调节植物中的铁水平。
PATELLIN2是一组也参与人体维生素E运输的蛋白质之一。研究人员在《植物生理学》杂志上发表了他们的发现，这对通过植物性食物为人们提供铁也很重要。
铁是人体必需的微量元素。一个人的饮食中缺乏铁和锌会严重损害健康，尤其是对未出生的和年幼的儿童。因此，为了确保世界粮食供应和对抗营养不良，特别是在最贫穷的国家，有必要确保主要从植物来源提供铁，并通过有针对性的育种来改善铁的供应。
植物需要铁来进行基本的代谢反应，如光合作用和呼吸作用。然而，铁对它们来说是一把双刃剑:干旱等不利的环境条件会使植物处于压力之下，而包括铁在内的活性金属离子的存在会加剧这种压力。由于扎根，植物显然无法摆脱当地的压力条件，因此陆地植物需要进化出其他方法来应对压力因素。
其中包括铁的调节。对于研究和应用来说，了解植物在生长过程中如何在氧化应激的潜在危险后果下管理微量营养素的营养是很重要的。如果我们知道这些过程，我们就可以有针对性地影响它们，以提高植物生产力和粮食质量，特别是在气候变化增加干旱机会的情况下。
由Petra Bauer教授和植物学主席Rumen Ivanov博士领导的HHU生物学、最近中文字幕2018MV高清在线化学和医学代表组成的团队，以拟南芥(thale cress)为模型植物，研究了植物的铁吸收机制。铁调节转运蛋白IRT1在植物根系铁吸收中起重要作用。
根细胞控制IRT1的活性，使植物能够限制金属离子引起的毒性和氧化应激。HHU的研究人员能够证明IRT1结合所谓的SEC14结构域脂质转移蛋白PATELLIN2。这反过来又根据铁的供应改变了IRT1的蛋白质环境。
另一种具有SEC14结构域的脂质转移蛋白在人体内维生素E的稳态和维生素E从肠道经肝脏转运到体内各器官中发挥关键作用。人体从植物性食物中获取维生素E，主要是树叶和种子。
PATELLIN2可以结合α -生育酚分子，α -生育酚是叶和根中最重要的维生素E化合物之一。Jannik Hornbergs在HHU博士期间与Karolin Montag博士合作进行了这项研究，他说:“我们已经确定，SEC14脂质转移蛋白PATELLIN2和生育酚对根中的铁动员和抗氧化活性(作为对铁的反应)至关重要。”
天堂最新版铁转运和SEC14脂质转运蛋白之间的联系为细胞如何利用维生素E来控制铁引起的氧化应激程度提供了新的工作模型。Rumen Ivanov博士和Bauer教授谈到了结果的重要性:“最终，我们现在知道的这些联系可以用来确定作物植物的新育种目标，这些目标可以实现抗逆境和最大限度地提高植物中的铁含量。”
更多信息:Jannik Hornbergs等，SEC14-GOLD蛋白PATELLIN2结合铁调节转运体1，连接根铁摄取与维生素E，植物生理学(2022)。DOI: 10.1093 / plphys / kiac563
由杜塞尔多夫海因里希-海涅大学提供
引用本文:植物在铁摄取过程中如何保护自己免受氧化应激的影响，以及为什么这对人类也很重要(2022,12月12日)，检索自https://phys.org/news/2022-12-oxidative-stress-iron-uptake-important.html, 2022年12月12日
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