植物如何使用光的指揮棒：UVR8蛋白質的秘密舞蹈（簡易版）

 

圖片來源：Nature Communication

在我們周圍的自然界中，有一種看不見的光叫做短波紫外線（UV-B），它就像是太陽送給地球的一份禮物，但這份禮物並不全是好處。對於植物來說，短波紫外線既有害又有益。想像一下，如果你在炎熱的夏天長時間暴露在太陽下，你的皮膚可能會曬傷，植物也會遇到類似的問題。為了保護自己不受短波紫外線的傷害，植物進化出了一種特殊的能力，它們有一種特殊的感應器叫做UVR8，可以感知短波紫外線的存在。

你可以把UVR8想像成植物體內的一位守門員，當短波紫外線到來時，守門員UVR8就會立刻察覺到，然後通知植物的身體做出反應（合成類黃酮）來保護自己。在平時，這個守門員是成對出現的，就像是兩個好朋友手牽手站在一起。但是當短波紫外線來襲時，這對好朋友就會分開，各自去完成它們的任務。

分開後的UVR8守門員會跑到植物的「指揮中心」——細胞核，去和其他的工作人員（蛋白質）合作，告訴植物的身體要怎麼做來抵抗短波紫外線的傷害。這個過程涉及很多複雜的步驟，就像是開啟了一連串的開關，最終促使植物產生一種特殊的化學物質——類黃酮，來吸收短波紫外線，保護植物不受傷害。

科學家為了更好地理解UVR8守門員是如何工作的，進行了許多實驗。他們用短波紫外線照射植物，觀察UVR8如何反應；用特殊的技術改變UVR8的一部分，看看這會如何影響它的工作；還研究了UVR8和其他工作人員（蛋白質）之間是如何合作的。這些實驗幫助科學家們揭示了UVR8保護植物免受短波紫外線傷害的精妙機制。

其中一個有趣的發現是，當UVR8感知到短波紫外線的時候，它會在自己的第402個胺基酸發生磷酸化，這個變化讓UVR8能夠更好地和其他工作人員合作，強化植物的防禦系統。這就像是守門員換上了一套更合適的裝備，使他能夠更有效地完成任務。

這項研究不僅讓我們對植物如何保護自己免受短波紫外線傷害有了更深的理解，還顯示了植物體內發生的這些過程如何影響我們食用的農作物。類黃酮不僅能保護植物，還是對人體有益的營養成分，這意味著通過理解並利用這些過程，我們可以培育出更健康、更有營養的作物。

最後，這項研究還和其他幾種植物感應光的方式有所連結。就像植物用不同的感光器來感應不同類型的光（比如紅光、藍光）一樣，UVR8也是植物用來感應和反應於短波紫外線的一種方式。這讓我們更加欣賞到自然界的奇妙和植物生命力的堅韌。

想瞭解更多嗎？可以看完整版或直接看論文  

參考文獻：

Liu, W., Giuriani, G., Havlikova, A. et al. Phosphorylation of Arabidopsis UVR8 photoreceptor modulates protein interactions and responses to UV-B radiation. Nat Commun 15, 1221 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-45575-7