质膜结合型转运蛋白铜转运蛋白2促进拟南芥对钯的吸收

钯（Pd）是一种对技术至关重要的铂族金属，正因人类活动而日益流失并进入环境；然而，植物吸收和耐受钯的分子基础仍知之甚少。在本研究中，我们考察了拟南芥（Arabidopsis thaliana）COPT2铜转运蛋白在钯转运及植物胁迫响应中的作用。在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中表达COPT2可导致其对钯敏感，表明COPT2具备转运钯的能力。拟南芥copt2功能缺失突变体在地上部积累的钯较少，并表现出活性氧（ROS）产生减少的特征，支持COPT2直接参与钯在植物体内的分布及其相关氧化胁迫响应。随后开展的转录组分析显示，钯暴露导致了广泛的转录变化，包括HMA2和水通道蛋白下调，以及HMA7、谷胱甘肽转移酶和谷氨酰胺合成酶GLN1;1上调，这与金属解毒和氧化还原稳态通路的激活相一致。综上，这些研究结果鉴定出COPT2是介导拟南芥吸收钯的关键转运蛋白，并表明钯可诱导与锌（Zn）、铜（Cu）和镉（Cd）相似的解毒机制，从而为培育用于贵金属回收的植物提供了基础。

钯（Pd）是一种对技术发展至关重要的铂族金属，正因人类活动而日益流失到环境中；然而，植物吸收钯并耐受钯胁迫的分子基础仍知之甚少。在本研究中，我们考察了拟南芥（Arabidopsis thaliana，以下简称拟南芥）COPT2铜转运蛋白在钯转运和植物胁迫响应中的作用。在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中表达COPT2可赋予细胞钯敏感性，表明COPT2具有转运钯的能力。拟南芥copt2功能缺失突变体在地上部积累的钯较少，并表现出活性氧（ROS）产生减少，支持了COPT2直接参与钯分布及其相关氧化胁迫的观点。随后，我们对转录组进行了分析，结果显示，钯暴露引发了广泛的转录变化，包括HMA2和水通道蛋白下调，以及HMA7、谷胱甘肽转移酶和谷氨酰胺合成酶GLN1;1上调，这与金属解毒和氧化还原稳态通路的激活相一致。综上，这些研究结果表明，COPT2是一种介导拟南芥吸收钯的关键转运蛋白，并提示钯可诱导与锌（Zn）、铜（Cu）和镉（Cd）相似的解毒机制，为通过植物工程实现贵金属回收奠定了基础。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.17.752439v1?rss=1

🏷️ 拟南芥 钯吸收 COPT2铜转运蛋白 植物金属胁迫 氧化应激 植物修复