水稻的G蛋白與磷的關係

G蛋白，alpha次單元（黃），beta與gamma次單元（藍）。
圖片來源：維基百科

大G蛋白，或也稱為「異源三聚體G蛋白」（hetertrimeric G protein），由三個次單元alpha，beta，與gamma構成。其中以alpha最大，beta與gamma較小（請參考上圖）。1980年代的研究發現alpha次單元會和GTP/GDP結合，當它與GTP結合時可以直接活化一些蛋白質，而beta-gamma次單元常常結合在一起，也會啟動一些次級傳訊者（secondary messenger）。

最近的研究發現，水稻的基因qPE9-1，它是個大G蛋白gamma次單元，在低磷的狀況下對水稻的根部發育很重要。在低磷的狀況下，qPE9-1的表現會被誘導，主根會長得比較長。

進一步的研究發現，另一個基因OsGF14b（一個14-3-3蛋白）與這個反應也有關。OsGF14b會活化位於細胞膜上的H⁺-ATPase（位於細胞膜上的氫離子幫浦，對維持植物細胞膜的極化現象很重要），影響到主根的延長。在缺乏qPE9-1的狀況下過量表現OsGF14b時，主根仍會延長。

也就是說，qPE9-1這個大G蛋白的gamma次單元與低磷狀況下根的延長與磷的利用有關，而這個反應與OsGF14b以及H⁺-ATPase都有關連。

參考文獻：

The Plant Journal. https://doi.org/10.1111/tpj.15402

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