2023年12月15日，来自德国维尔茨堡大学Rainer Hedrich和Shouguang Huang共同合作在于《科学》杂志上发表了标题为“Light-gated channelrhodopsin sparks proton-induced calcium release in guard cells.”的研究成果，研究发现光门控通道视紫红质激发保卫细胞中质子诱导的钙释放。
据介绍，尽管长期以来人们一直认为刺激诱导的胞浆pH变化与钙离子（Ca2+）水平的变化一致，但质子（H+）和Ca2+之间的相互依赖性仍知之甚少。
研究人员使用来自假真菌链状菌的光门控通道视紫红质HcKCR2来解决这个问题，它在植物细胞质膜上作为H+传导、Ca2+不可渗透的离子通道运行。拟南芥保护细胞中HcKCR2的光激活引起短暂的细胞质酸化，从而从内质网释放Ca2+。H+诱导的胞浆Ca2+信号通过激活Ca2+依赖性SLAC1/SLAH3阴离子通道导致膜去极化，这使人们能够远程控制气孔运动。
总之，这一研究提出了H+诱导的植物细胞中Ca2+释放机制，并建立了HcKCR2作为剖析植物细胞内pH和Ca2+信号传导的分子基础的工具，巧妙地利用了光遗传学，发现了一个全新的酸敏感钙通道(HSCA)。未来的研究将重点放在分析内质网的酸敏感钙通道的分子性质上，并研究其质子激活的开关。总的来说，这些研究对于更好地理解植物细胞如何对外部刺激（如病原菌侵染或干旱）做出反应非常重要。
文章来源：
Shouguang Huang, Like Shen et al, Light-gated channelrhodopsin sparks proton-induced calcium release in guard cells.DOI: adj9696，Science：最新IF：63.714
