阐明承担大麦耐铝性的柠檬酸转运体的结构基础

August 05, 2025

◆发表要点

• 大麦根分泌柠檬酸，缓解酸性土壤中铝毒性的柠檬酸转运体AACT1蛋白质，阐明了至今为止不明的立体结构。
• 通过该结构分析，还明确了输送柠檬酸的结构。
• 本成果应用AACT1蛋白质的作用，有望有助于开发出能够稳定收获的作物。

冈山大学学术研究院先进研究领域（异领域基础科学研究所）菅伦宽教授研究小组，与同领域（资源植物科学研究所）马建锋教授，三谷奈见季副教授，同领域（异领域基础科学研究所）篠田涉教授，浦野谅助教（特任）共同，揭示了大麦柠檬酸输送体AACT1蛋白质的立体结构。从该立体结构分析AACT1释放柠檬酸的结构基础被阐明。
　本研究成果于日本时间8月5日（周二）凌晨4点（美国东部时间：4日下午3点）刊登在美国科学院发行机构杂志「Proceedings of the National Academy of Sciences」上。
　在酸性土壤中，铝会融化，植物会陷入生长不良。但是一些植物进化成缓解这种环境压力，并获得了从根部分泌柠檬酸的功能。与水稻和小麦相比，大麦被认为是在酸性土壤中难以生长的作物，在一部分品种中通过AACT1从根中分泌柠檬酸来缓解酸性压力。
　本研究表明，转运柠檬酸AACT1的巧妙作用变得明显。期待能深入理解承担植物的耐铝性蛋白质的立体构造，精密控制其功能，酸性土壤也能够健康生长作物的开发。

◆研究者表示

这种柠檬酸转运体AACT1 是由马教授小组发现，其构造研究是冈山大学研究生院生命自然科学研究科在籍的越南出身留学生，张根恩·塔奥研究生，花费5年实践所研究的结果。该运输体蛋白质的小组，已经明确几个构造，不过，像柠檬酸一样运输带负电荷的物质类型立体构造，一直未阐明。 本研究是在她顽强努力和共同研究者的大力支持下所实现的成果。

菅教授

■论文信息
论文名：”Structural insights into a citrate transporter that mediates aluminum tolerance in barley”

刊登：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
作者：Tran Nguyen Thao, Namiki Mitani-Ueno, Ryo Urano, Yasunori Saitoh, Peitong Wang, Naoki Yamaji, Jian-Ren Shen, Wataru Shinoda, Jian Feng Ma, and Michihiro Suga
D O I：10.1073/pnas.2501933122
U R L：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2501933122

■研究资金
　本研究是日本学术振兴会・科学研究费补助金”特别推进研究“（课题编号：JP16H06296）、“基础研究S”（课题编号：JP21H05034）、“基础研究B”（课题编号：JP23K27143）、JST・创发性研究支援事业JPMJFR230W、日本学术振兴会、论博事业等支援下实施。

＜详细研究内容＞
阐明承担大麦耐铝性的柠檬酸转运体的结构基础


＜お問い合わせ＞
＜咨询窗口＞
冈山大学　学术研究院先进研究领域（异领域基础科学研究所）
教授　菅　伦宽
（TEL）086-251-7877

　冈山大学　学术研究院先进研究领域（资源植物科学研究所）
　教授　马　建烽
（TEL）086-434-1209