SOS2介导的NRT1.2/NPF4.6/AIT1磷酸化调控拟南芥非选择性Na+转运的分子机制及其在盐胁迫适应中的作用

这篇研究揭示了拟南芥中硝酸盐转运蛋白NRT1.2/NPF4.6/AIT1作为低pH依赖、NO3-促进的非选择性Na+转运体（importer）的新功能。通过SOS2激酶对Thr248位点的磷酸化修饰，盐胁迫下NRT1.2的Na+转运活性被抑制，从而减少细胞Na+积累并增强植物耐盐性。该发现为理解植物离子稳态调控提供了新视角。

　　

NRT1.2作为非选择性Na⁺转运体的发现
研究团队通过表型分析发现，过表达NRT1.2的拟南芥植株对盐胁迫更敏感，而nrt1.2突变体表现出更强的耐盐性。非损伤微测技术（NMT）显示NRT1.2过表达株系根部Na⁺内流增加，而突变体内流减少。在非洲爪蟾卵母细胞中，NRT1.2在pH 5.5条件下表现出Na⁺、K⁺和Li⁺的转运能力，且NO₃^-能显著增强其Na⁺转运效率，证实其作为pH依赖的非选择性阳离子转运体特性。

硝酸盐对Na⁺转运的调控作用
实验表明，在125 mM NaCl处理下，添加NO₃^-会加剧NRT1.2过表达植株的根向地性弯曲，但对其根长影响不显著。电生理数据进一步揭示，NO₃^-存在时NRT1.2介导的Na⁺电流强度比Cl^-条件下提高30%，暗示NO₃^-可能通过改变转运体构象增强Na⁺亲和力。

SOS2-NRT1.2互作与磷酸化调控
通过mbSUS、BiFC和LCI实验证实SOS2与NRT1.2的中间区段（232-346 aa）特异性结合。质谱分析鉴定出NRT1.2环状区（loop）的Ser245、Thr248和Thr249三个磷酸化位点。体外激酶实验显示，Thr248A突变完全阻断SOS2介导的磷酸化，而Ser245A和Thr249A突变仅部分降低磷酸化水平。

Thr248磷酸化的功能影响
结构预测表明，模拟磷酸化的T248D突变使NRT1.2环状区形成两个α螺旋，而非磷酸化形式的T248A则呈现无规卷曲。电生理记录显示，T248A突变体的Na⁺转运活性比野生型提高40%，而T248D突变体活性与野生型相当但低于T248A。互补实验证实，1.2^T248D-COM植株在盐胁迫下的存活率比1.2^T248A-COM提高2倍，且叶片Na⁺积累减少35%。

进化保守性与调控模型
跨物种比对发现，NRT1.2环状区的GSPLTTI基序在禾本科和双子叶植物中高度保守。盐胁迫早期（6-12 h）诱导NRT1.2表达促进Na⁺吸收，而持续胁迫（24 h后）通过SOS2介导的Thr248磷酸化和转录抑制双重机制关闭NRT1.2活性，形成负反馈调节环路。该发现为作物耐盐遗传改良提供了新靶点。