植物液泡蛋白质运输机制研究进展

日本御茶水女子大学的研究表明，植物细胞中的液泡与酵母和动物细胞中的液泡类似，承担分解细胞内废弃物的功能。然而，在种子中存在的液泡却展现出截然不同的作用——它们负责储存大量蛋白质，这些蛋白质在种子萌发过程中作为能量来源，从而发挥储存功能而非分解功能。豆类和小麦等种子中由液泡储存的储藏蛋白，与人类的饮食生活密切相关，是重要的农业资源。

此前，本研究团队已揭示了种子中储藏蛋白通过植物特有的运输途径大量转运至液泡的进化背景。然而，关于液泡是否具备向其他细胞器运输蛋白质的途径，长期以来一直缺乏明确证据。在此次研究中，基础生物学研究所的冯一弘特任助教、海老根一生助教（研究当时，现任职于埼玉大学）、金泽建彦助教以及上田贵志教授（通讯作者）所领导的研究小组，联合东京女子大学的伊藤容子特任助教与植村知博教授、爱媛大学的野泽彰准教授和泽崎达也教授，以及理化学研究所光量子工学研究中心的中野明彦副中心长（研究当时，现为东京科学大学教授），利用模式植物拟南芥展开分析，成功证实了膜蛋白VAMP727从液泡膜向内体的细胞内运输路径，并识别了参与该过程的关键分子群体。

研究进一步发现，在此运输途径中发挥作用的SNX-BAR蛋白，在植物、动物和酵母系统中分别经历了独立进化。因此，本次所揭示的运输途径被认为是植物在演化过程中独立形成的运输机制。此外，该研究还表明，以VAMP727为代表的植物特异性膜融合装置，与液泡膜的回收机制共同作用，构成了种子植物特有的“储藏蛋白液泡运输”性状的进化基础。

本研究成果首次揭示了植物在进化过程中构建的独特膜运输网络的一部分，为细胞生物学及植物科学领域提供了新的理论视角。该论文计划于2025年10月3日发表于英国国际学术期刊《Nature Plants》。