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植物的鐵運輸蛋白IRT1也負責鐵的分配

 

阿拉伯芥。圖片來源：維基百科

鐵（元素符號Fe）對植物是必需元素，許多酵素都含有鐵離子，葉綠素的合成也需要鐵的幫忙。缺鐵的植物會從葉脈開始變黃，逐漸擴大到其他的部分，最後整片葉子都變黃。因為鐵離子很容易在鹼性或中性環境下沉澱，為了有效的吸收鐵，植物根部會分泌氫離子來提高鐵的吸收，也會產生許多運輸蛋白來提高吸收效率。

在植物中，IRON-REGULATED TRANSPORTER1（IRT1）是鐵的高親和力運輸蛋白，負責將鐵從植物外面運輸到植物體內。最近的研究發現，IRT1不但負責鐵的運輸，也負責不同器官間鐵的分配。

研究團隊發現，缺少IRT1的植株（irt1突變株）會把鐵累積在根的皮層，導致莖葉出現缺鐵的症狀。在酵母菌中的測試發現，位於IRT1跨膜的第四與第五個螺旋上的兩個胺基酸，絲胺酸206（serine）與組胺酸232（histidine），若發生突變，會造成IRT1無法運輸鐵離子；有意思的是，當研究團隊把絲胺酸206突變為丙胺酸（alanine），再將它轉回阿拉伯芥後，這株轉殖植物可以部分拯救缺少IRT1所產生的性狀（矮小、葉片變黃、鐵質分布不均勻）。也就是說，不能將鐵運入植物的IRT1還是有部分的功能。

參考文獻：

Quintana, J., Bernal, M.I., Scholle, M., Holländer-Czytko, H., Nga, N.T., Piotrowski, M., Mendoza-Cózatl, D.G., Haydon, M.J. and Krämer, U. (2021), Root-to-shoot iron partitioning in Arabidopsis requires IRON-REGULATED TRANSPORTER1 (IRT1) protein but not its iron(II) transport function. The Plant Journal. Accepted Author Manuscript. https://doi.org/10.1111/tpj.15611

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