中科院李家洋院士解析程序性细胞死亡

　　

生物通报道： 程序性细胞死亡（PCD）对于动植物的发育和防御应答至关重要。在动物中，线粒体通过整合多种压力信号在PCD起始中起到了核心作用，而且活性氧（ROS）在调控细胞生死中非常关键。在植物中，质膜、过氧化物酶体、叶绿体和线粒体都生成ROS。质膜NADPH氧化酶合成的ROS被认为与超敏反应（HR）有关，HR是病原体触发的一种PCD。叶绿体也在HR中起到了重要作用，因为叶绿体是ROS的主要来源之一。不过人们还不清楚线粒体及其ROS在植物细胞的PCD中有什么作用。

中科院遗传与发育生物学研究所的研究人员发现，脂肪酸合成缺陷是通过调节线粒体活性氧触发细胞死亡的。这一成果发表在四月二十四日的Cell Research杂志上，文章的通讯作者是中科院遗传与发育生物学研究所的李家洋（Jiayang Li）院士。

脂肪酸从头合成是植物生长发育所必需的基础代谢途径之一，阻断脂肪酸的合成会导致植株死亡。李家洋院士此前筛选到一株细胞死亡突变体，它的死亡细胞与活细胞镶嵌并存，因此被称为mod1（Arabidopsis Mosaic Death 1）。拟南芥MOD1是一种enoyl-酰基载体蛋白还原酶（enoyl-acyl carrier protein reductase），在叶绿体的脂肪酸生物合成中起到了必不可少的作用，负调控拟南芥的程序性细胞死亡。（延伸阅读：Nature子刊：铁死亡，细胞死亡的新模式）

研究人员发现，mod1的程序性细胞死亡是ROS累积的结果，线粒体复合体Ⅰ发生突变能够抑制这种细胞死亡。随后他们用药物抑制复合体Ⅰ生成的ROS，对此进行了验证。进一步研究表明，在遇到丁香假单胞菌（Pseudomonas syringae）时，拟南芥的完全超敏反应和最佳抵抗力需要完整的线粒体。

文章指出，线粒体电子传递链生成的ROS，在植物PCD中起到了关键作用。叶绿体和线粒体之间的交流，对于植物的PCD控制非常重要。

作者简介：

李家洋男，博士，研究员，博士生导师

农业部副部长、党组成员，中国农科院院长

1956年出生于安徽肥西，植物分子遗传学家。1982年初获安徽农业大学学士学位，1984年获中科院遗传研究所硕士学位，1991年获美国布兰代斯大学博士学位，并进入美国康乃尔大学汤普逊植物研究所从事博士后研究。1994年回国工作，历任中国科学院遗传研究所所长助理、所长，遗传与发育生物学研究所所长。2004年1月任中国科学院党组成员、副院长， 2011年11月任农业部党组成员、副部长，中国农业科学院院长。

先后获“国家杰出青年基金”、中国科学院“****”、国家自然科学委员会优秀团队研究基金。2004年获全球华人生物科学家大会生命科学成就奖和何梁何利生命科学奖，2005年获国家自然科学奖二等奖、发展中国家科学院讲演奖、****成就二等奖，2011年获美国植物生物学家协会（American Society of Plant Biologists) 终身会员奖（Corresponding Membership Award）。2001年当选中国科学院院士，2004年当选发展中国家科学科学院院士，2011年当选美国科学院外籍院士，2012年当选德国科学院院士。

 

生物通编辑：叶予

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