植物如何在铁吸收过程中保护自己免受氧化应激以及为什么这对人类也很重要

铁是植物和人类生存的关键微量营养素，但过多的铁也可能有毒。杜塞尔多夫海因里希海涅大学(HHU)的一个跨学科研究小组发现，蛋白质PATELLIN2不仅参与调节植物中的铁水平。

PATELLIN2是一组也参与人体维生素E转运的蛋白质之一。研究人员在植物生理学杂志上发表了他们的发现，这些发现对于通过植物性食物为人们提供铁也很重要。

铁是人类必需的微量营养素。饮食中铁和锌的缺乏会对健康造成严重损害，尤其是未出生的儿童和幼儿。为了确保世界粮食供应并抗击营养不良，特别是在最贫穷的国家，因此有必要确保主要来自植物来源的铁供应，并通过有针对性的育种来改善它。

植物需要铁来进行基本的代谢反应，例如光合作用和呼吸作用。然而，铁对他们来说是一把双刃剑：干旱等不利环境条件会使植物处于压力之下，而反应性金属离子(包括铁)的存在会加剧这种压力。植根后，植物显然无法摆脱当地的压力条件，因此陆生植物需要进化出其他方式来应对压力因素。

这些包括铁调节。对于研究和应用，重要的是要了解植物在其生长过程中如何利用微量营养素管理其营养，以及氧化应激的潜在风险后果。如果我们了解这些过程，我们就可以有针对性地影响它们，以提高植物生产力和食品质量，特别是考虑到气候变化——这会增加干旱的可能性。

一个由HHU的生物学、化学和医学代表组成的团队，由植物学主席PetraBauer教授和RumenIvanov博士领导，使用拟南芥(拟南芥)作为模型植物研究了植物中的铁吸收机制。铁调节转运蛋白IRT1在植物根部铁吸收中起着重要作用。

根细胞控制IRT1的活性，使植物能够限制金属离子引起的毒性和氧化应激。HHU研究人员能够证明IRT1与所谓的SEC14结构域脂质转移蛋白PATELLIN2结合。这反过来又会根据铁供应改变IRT1的蛋白质环境。

另一种具有SEC14结构域的脂质转运蛋白在人体维生素E稳态以及将维生素E从肠道通过肝脏转运至身体各器官方面起着关键作用。身体从植物性食物中获取维生素E，主要是树叶和种子。

PATELLIN2可以结合分子α-生育酚，它是叶和根中最重要的维生素E化合物之一。JannikHornbergs，他在博士期间进行了这些研究。HHU与KarolinMontag博士合作说：“我们已经确定，SEC14脂质转移蛋白PATELLIN2和生育酚对于根部的铁动员和作为铁反应的抗氧化活性至关重要。”

铁转运和SEC14脂质转运蛋白之间的联系为细胞如何使用维生素E来控制铁引起的氧化应激程度提供了新的工作模型。RumenIvanov博士和Bauer教授谈到了结果的重要性：“最终，我们现在知道的这些联系可用于确定作物植物的新育种目标，这些目标可以实现抗逆性并最大限度地提高植物中的铁含量。”