Mamiellophyceae藻类中NOS介导的一氧化氮生成及蛋白质S-亚硝基化调控细胞生长的进化保守机制

为解决绿藻中一氧化氮(NO)合成机制的科学争议，研究人员首次在Mamiellophyceae纲的海洋微藻(Ostreococcus tauri、O. lucimarinus和Bathycoccus prasinos)中证实了功能性一氧化氮合酶(NOS)的存在。研究发现这些藻类能以精氨酸为唯一氮源，通过NOS途径产生NO，并揭示蛋白质S-亚硝基化是该类群中NO信号传导的保守机制，为植物NO信号通路的进化研究提供了新证据。

　　

在绿色藻类和高等植物中，一氧化氮(Nitric Oxide, NO)作为信号分子参与多种生物学过程。尽管大多数植物的NO合成机制仍存在争议，目前仅在微小鞭毛藻(Ostreococcus tauri)中发现功能性一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase, NOS)。这项研究首次揭示：在核心绿藻门(Chlorophyta)起源类群Mamiellophyceae中，海洋微藻(O. lucimarinus)和深海球藻(Bathycoccus prasinos)同样具备利用精氨酸作为唯一氮源的能力，其NOS酶可在细胞内催化NO生成。更引人注目的是，在这些藻类中，NO通过修饰蛋白质半胱氨酸残基形成S-亚硝基硫醇(S-nitrosylation)来行使生物学功能。研究数据表明，NOS产生的NO及其介导的蛋白质翻译后修饰，共同调控着Mamiellophyceae代表物种的细胞生长过程。该发现不仅拓展了对藻类NO信号通路的认知，更确立了蛋白质S-亚硝基化作为植物细胞信号传导的进化保守机制，为理解早期光合真核生物的氮代谢调控提供了新视角。