叶绿体产生的活性氧参与植物的高光适应

　　活性氧(ROS)是植物细胞代谢的副产物，一方面ROS的积累会引起细胞的氧化伤害，另一方面ROS也是植物生长发育和胁迫响应的关键信号分子，并且植物体内的ROS生产与清除之间的平衡受到一系列酶促和非酶促机制的调节【1】。植物细胞中的质外体、内质网、叶绿体、过氧化物酶体和线粒体均为ROS 产生的场所，而在光合作用条件下，叶绿体为主要产生ROS的细胞器。研究表明，当植物突然遭到强光时，由于吸收的光能超过光合作用的消耗，因此会产生单线态氧、超氧阴离子并导致过氧化氢的积累，同时，ROS的积累会通过逆行信号触发胁迫适应性重编程【2】。然而，之前大部分关于ROS调节基因表达的工作集中在转录调控，但是在翻译水平上的研究较少。

　　之前在哺乳动物和酵母中的研究表明，响应胁迫的翻译调控主要集中在翻译起始因子eIF2α 的磷酸化 (eIF2α-P)，磷酸化后，eIF2β-P与eIF2B结合并抑制其鸟嘌呤核苷酸交换活性，导致三元络合物eIF2-GTP-tRNA(i)Met的耗竭并造成翻译起始和蛋白质合成的抑制【3】。但是在植物中，唯一已知的eIF2α激酶是GCN2(GENERAL CONTROL NONDEREPRESSIBLE2)，GCN2可以通过磷酸化eIF2β应对各种环境胁迫【4】，但是GCN2在植物中的激活特性及功能尚不清楚。

　　近日，来自美国田纳西大学(University of Tennessee)的研究团队在The Plant Cell在线发表了一篇题为Light Activates the Translational Regulatory Kinase GCN2 via Reactive Oxygen Species Emanating from the Chloroplast 的研究论文，揭示了叶绿体中产生的活性氧通过GCN2激酶调控蛋白翻译的机制。