今天一早起来就是被这条消息刷屏，因为前面听师姐讲过该通讯作者找到过盐受体，于是乎带着无比崇敬的心情拜读了这篇昨天发表在《nature》上的题为《Hydrogen peroxide sensor HPCA1 is an LRR receptor kinase in Arabidopsis》文章。这篇文章的通讯作者是美国杜克大学终身教授裴真明教授，他长期从事植物信号转导分子机理方面的研究。
细胞外的H2O2的生物合成主要是由NADPH氧化酶和超氧化物歧化酶或其他机制在受到诱导后产生，eH2O2会引发钙离子（Ca2+）流入细胞，从而激活了植物的病原体抗性或适应胁迫等过程。此外，eH2O2 信号还调节花粉管和根毛的极化生长，并控制气孔的开闭。eH2O2通过水通道蛋白进入细胞质并能够氧化动植物中的胞质蛋白。该研究通过正向遗传筛选方法来鉴定触发Ca2+信号传导的eH2O2 细胞表面受体（高渗感应分子以及盐受体也搞出来了）。该研究通过EMS诱变拟南芥的种子，然后筛选了对H2O2 响应表现出低Ca2+流入的突变体，并命名这些突变体为 hydrogen-peroxide-induced Ca2+increases 1 （hpca1）。hpca1 没有任何形态和发育上的表型，但是对H2O2处理后胞质内仅仅增加少量的Ca2+。
由于前面的研究已经知道eH2O2会引起气孔和保卫细胞钙的聚集，那就看吧，发现的确是缺失的，但并完全消失，而且在ABA诱导的气孔关闭途径中hpca1也没有了，说明的确是影响了eH2O2。
通过基因组重测序发现，有三个line突变的是同一个基因At5g49760，是一个RLK-LRR,命名为hpca1-1 to hpca1-3 ,RLK-LRRVIIhpca1亚家族共有8个成员，如下演化树。这一亚家族都有含有一个特殊的结构，含有一个保守的半胱氨酸对，且在不同物种间保守。这对感应H2O2可能有重要作用。
下面确定基因后就是一些套路，做回补，做表达pattern，发现的确能回补表型，就是他。GUS数据显示在全身几乎都有表达，GFP显示在胞浆和溶浆细胞的细胞表面。
为了进一步确认，hpca1 的功能，利用下游MAPK3和MAPK6发现对突变体不敏感，下面大概率要解决的就是H202和HPCA结合的问题。回归hpca1激酶本身，检测激酶活性的影响，用激酶抑制剂能够展现突变体表型，通过实验Thr786, Thr789, Thr790,Ser606, Ser607 and Ser942 位点被磷酸化，并且磷酸化水平受到H2O2诱导。认为eH2O2 能够激活HPCA1活性。以前知道cys可能相应对H202的感知，于是在回补时，回补的材料去掉cys看结果。果然是不能互补。最后通过他们为了确定细胞外Cys氧化，分别用碘乙酰胺和N-乙基马来酰亚胺（NEM）标记了HPCA1-YFP的Cysred和氧化的Cys（Cysox）残基，并通过质谱分析了所得蛋白质。发现过氧化氢处理后Cysox的相对量增加了约10％。的确是H202氧化了cys。
最后给个模型，其实整篇文章思路还是蛮简单的，主要是好方法，Ca成像这个已经成就了裴真明教授三篇CNS了，真是太羡慕了，然而就该文章而言，应该还是存在别的基因参与感受eH202，让我们今后拭目以待。
