近日，中国科学院植物研究所研究员乐捷团队发现，ESCRT系统在调控气孔发育中表现出底物选择性。相关研究成果发表于《新植物学家》（New phytologist）。

气孔在植物叶片表皮呈随机分布，遵循“单细胞间隔”的规则，即相邻气孔复合体之间至少间隔一个普通表皮细胞，这一精确的空间分布模式对于植物高效进行光合作用与水分平衡至关重要。该模式的建立涉及复杂的细胞间通信，其中，EPF/EPFL配体和ERf-SERKs受体复合物所介导的信号通路起核心调控作用。受体活性的适时终止需要其通过内吞作用被运往液泡降解，这一过程由内体分拣转运复合体（ESCRT）介导。然而，ESCRT复合体是否以及如何对不同受体进行特异性分选，以实现并行信号通路的独立调控，仍是该领域尚未阐明的重要科学问题。

乐捷团队研究发现，ESCRT系统在调控气孔发育中表现出底物选择性。研究证实，ESCRT-III调节蛋白VPS46对于ERf-SERKs受体复合体从晚期内体/多泡体（LE/MVB）靶向液泡降解的过程至关重要；然而，另一经典ESCRT底物——油菜素内酯受体BRI1的分选和降解则不依赖于VPS46。这一发现揭示了ESCRT通路内部存在以往未被充分认识的底物分选特异性。

该研究明确揭示了ESCRT复合体能够通过VPS46等特定组分实现底物选择性的分选调控。这一机制使得细胞得以独立且精确地并行调控ERf-SERKs与BRI1-SERKs等信号通路，从而确保发育信号的特异性与精确性。

这项工作不仅突破了以往对ESCRT系统作为通用降解机制的传统观点，还为理解膜运输如何赋予信号转导特异性提供了新理论框架，也为未来通过调控膜蛋白稳态来改良作物水分利用效率等性状提供了潜在的分子靶点。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1111/nph.70988