2021年5月7日，美国华盛顿州立大学Hans-Henning Kunz 研究团队在The Plant Cell 杂志发表了题为Loss of inner-envelope K+/H+ exchangers impairs plastid rRNA maturation and gene expression的研究论文，文章研究揭示了叶绿体膜K+/H+ 交换因子KEA1/KEA2的活性是质体rRNA成熟和基因表达所必需的。
内包膜 (inner-envelope) K+ EFFLUX ANTIPORTERS (KEA) 1 和 2对于叶绿体发育，离子稳态和光合作用至关重要。然而，通过膜离子通量的变化影响细胞器生物发生的机制仍然不清楚。叶绿体的发育需要核基因组和质体组之间复杂的协调。质体基因表达 (PGE) 受损的许多突变体，表现出淡绿色表型，即延迟变绿。拟南芥kea1 kea2双突变体的表型符合该标准，但尚未探索其与PGE的联系。
本研究发现，KEA1和KEA2的同时缺失会导致质体核糖体RNA的成熟缺陷。这可能是由于rRNA转录物的二级结构变化以及伴随的RNA加工蛋白结合力降低所致，研究者发现在kea1 kea2中存在着异常的离子稳态。因此，突变体中的蛋白质合成和质体编码的蛋白质的稳态水平维持在很低水平。PGE紊乱和其他质体功能异常迹象会激活kea1 kea2中依赖于GUN1 的逆行信号，导致GOLDEN2-LIKE转录因子急剧下调，从而使与光合作用相关的核编码基因 (PhANGs) 停止表达。PhANG的抑制延缓了完全光合kea1 kea2叶绿体的发育，这可能是为了避免光氧化所带来的损伤。
综上，本研究结果表明，KEA1/KEA2通过影响RNA 代谢和PGE，进而来影响质体的发育。
原文链接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koab123/6272240
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