多胺转运蛋白的自然变异决定了拟南芥对 paraquat 的耐受性

多胺（PAs）是普遍存在的聚阳离子化合物，对所有生物体的生长和存活至关重要。尽管 PA 摄取系统在哺乳动物癌症和植物存活中发挥着关键作用，但其潜在的分子机制尚不完全清楚。在此，我们鉴定出一种拟南芥 L-型氨基酸转运蛋白（LAT）家族转运蛋白，命名为 RMV1（resistant to methyl viologen 1），负责摄取 PA 及其类似物 paraquat（PQ）。基于 RMV1 的多态性变异，在 22 个 Arabidopsis thaliana 种质中测定了 PQ 耐受性的自然变异。RMV1-GFP 融合蛋白在转化细胞中定位于质膜。由于 PQ 摄取活性降低，拟南芥 rmv1 突变体对 PQ 表现出高度耐受。摄取研究表明，RMV1 介导质子梯度驱动的 PQ 转运。过表达 RMV1 的植物对 PA 和 PQ 高度敏感，并表现出升高的 PA/PQ 摄取活性，这支持了 PQ 通过一种天然行使 PA 转运功能的载体系统进入植物细胞的观点。此外，我们证明了 RMV1 中的多态性变异控制着 PA/PQ 摄取活性。我们对负责 PA/PQ 摄取和敏感性的分子实体的鉴定，为理解 PA 摄取的机制和生物学意义提供了重要线索。