根据eLife上发表的一项新研究，一种新发现的蛋白质可以开启植物的细胞防御系统，抵御由于气候变化引起的过度光照和其他胁迫因素。

植物通过利用阳光中的能量将二氧化碳和水转化为糖和氧气的过程，在维持地球生命方面发挥着至关重要的作用，这一过程称为光合作用。这为人类和动物提供了至关重要的食物，并使大气对生物体更加友好。了解植物如何应对胁迫因素，可以使科学家们开发出保护作物免受日益严酷的气候条件影响的方法。

植物细胞中称为叶绿体的微小区室是光合作用的分子机制。该机器由必须组装和维护的蛋白质组成。苛刻的条件(例如过多的光线)可能会使机器过度运转并损坏蛋白质。发生这种情况时，就会启动称为叶绿体未折叠蛋白反应(cpUPR)的保护性反应。加利福尼亚大学旧金山分校沃尔特实验室的博士后研究员西尔维亚·兰蒙德(Silvia Ramundo)说：“到目前为止，细胞如何评估叶绿体中健康和受损蛋白质的平衡并触发这种保护性反应尚不清楚。” (UCSF)，美国。

要了解更多信息，加州大学旧金山分校的团队对一种名为莱茵衣藻的藻类进行了基因改造，以产生对受损叶绿体蛋白产生响应的荧光细胞。然后，他们在不再发出荧光的细胞中寻找突变体，这意味着他们无法激活cpUPR。

这些实验使研究小组确定了一种基因突变，该基因受逆向信号传导(MARS1)影响，这对于开启cpUPR是必不可少的。“重要的是，我们发现MARS1中的突变细胞对强光更加敏感，无法打开cpUPR并因此而死亡，”主要作者Karter Perlaza解释说，他是Walter实验室的研究生。恢复MARS1或人工打开cpUPR，可以保护藻类细胞免受过量光对叶绿体蛋白质的有害影响。

UCSF生物化学与生物物理学教授，霍华德·休斯医学研究所的研究员彼得·沃尔特(Peter Walter)说：“我们的结果强调了cpUPR的重要保护作用。” “研究结果表明，这种反应可以在农业中得到利用，以增强农作物对恶劣气候的耐受力，或增加植物中通常被用作疫苗的抗原蛋白的产量。”