Неожиданная роль витамина B6 в метаболизме азота у растений

Исследователи из Женевского университета (UNIGE) обнаружили новую, неожиданную роль одного из витамеров (форм) витамина B6 в растениях. Оказалось, что витамер PMP информирует растение о содержании в нём аммония — ключевого соединения азота, необходимого для синтеза белков и других жизненно важных молекул.

Нарушение метаболизма PMP приводит к дефициту аммония

Учёные исследовали мутантное растение Arabidopsis thaliana с дефектом фермента PDX3. Этот фермент отвечает за превращение витамера PMP. У мутантов PMP накапливался в клетке, что приводило к сильному нарушению роста и развития.

Ключевое открытие: аномалии роста у мутантов полностью устранялись при добавлении в среду аммония. Оказалось, что высокий уровень PMP в растениях с дефектом PDX3 мешает преобразованию нитрата в аммоний. Это вызывает дефицит аммония, который и ответственен за нарушения роста.

PMP как сигнальная молекула

Исследование показало, что в обычных (дикого типа) растениях добавление аммония также вызывает значительное накопление витамера PMP. Учёные предполагают, что уровень PMP, вероятно, информирует растение о его статусе по аммонию.

Когда растению достаточно аммония для его нужд, дальнейшее производство аммония из нитрата блокируется. Это позволяет избежать энергетических затрат и потенциальной токсичности от избытка соединений азота.

Перспективы применения

Это открытие устанавливает новую, неизвестную ранее связь между метаболизмом азота и витамина B6. Витамер PMP оказался неожиданным участником процесса мониторинга уровня азотных соединений в растении.

В будущем витамин B6 (в частности, уровень PMP) потенциально можно использовать для оценки азотного статуса растений. Это может помочь предотвратить чрезмерное использование азотных удобрений, которое в настоящее время оказывает вредное воздействие на окружающую среду.

Исследование опубликовано в журнале The Plant Cell.