捕蠅草如何將機械刺激轉為動作電位的關鍵：鉀離子通道KDM1

捕蠅草。圖片來源：維基百科。

大家對捕蠅草（Dionaea屬）應該都不陌生。捕蠅草的捕蟲葉在昆蟲接觸到的時候，會在一秒之內閉合，將昆蟲牢牢地「鉗」在裡面；然後捕蟲葉就會分泌消化酵素，將昆蟲給消化掉。

過去的研究發現，捕蠅草的兩片捕蟲葉，每片各有3根感覺毛。這3根感覺毛需要在30秒內被碰觸兩次，才會啟動它的捕蟲葉來關閉。

今年（2020）的研究發現，當感覺毛被碰觸的時候，可以觀察到鈣離子的流動。但是驅動鈣離子流動的基因是什麼，還是不清楚。

最近德國的研究發現，驅動離子流動的基因，是一個稱為KDM1的鉀離子通道蛋白。

為了要找到它，研究團隊收集了大約一千根捕蠅草的感覺毛（也就是說，他們剪了大約166組捕蟲葉）來分析它的轉錄體（transcriptome），研究團隊發現了KDM1基因。這個基因的表現是專屬於感覺毛的。當研究團隊以銫（Cs⁺）離子來阻斷KDM1，這時候捕蠅草就無法將機械刺激轉換為動作電位，捕蟲葉就無法關閉了。

也就是說，當感覺毛被碰觸的時候，位於感覺毛基部的細胞因為細胞膜被延展的刺激，造成KDM1離子通道打開；接著鉀離子便流入細胞質。但是過去的研究發現是鈣離子的流動...所以究竟這鉀離子通道的開啟與過去觀察到的鈣離子流動之間有什麼關連呢？這就需要後續更多的研究去解開謎題了。

參考文獻：

Anda L. Iosip, Jennifer Böhm, Sönke Scherzer, Khaled A. S. Al-Rasheid, Ingo Dreyer, Jörg Schultz, Dirk Becker, Ines Kreuzer, Rainer Hedrich. The Venus flytrap trigger hair–specific potassium channel KDM1 can reestablish the K gradient required for hapto-electric signaling. PLOS Biology, 2020; 18 (12): e3000964 DOI: 10.1371/journal.pbio.3000964

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