图 DCP5蛋白感知和适应渗透胁迫的机制示意图。DCP5：Decapping 5；DOSG：DCP5-enriched osmotic stress granule，DCP5富集的渗透应激颗粒

　　在国家自然科学基金项目（批准号：32261160572、31870254）等资助下，南方科技大学郭红卫教授团队在植物渗透胁迫感知领域取得进展，研究成果以“分子拥挤敏感的DCP5介导细胞质中渗透感知机制（A cytoplasmic osmosensing mechanism mediated by molecular crowding-sensitive DCP5）”为题，于2024年11月1日发表在《科学》（Science）杂志，论文链接：https://doi.org/10.1126/science.adk9067。

　　干旱洪涝、极端温度及土地盐碱化极易对固着生长的植物产生渗透胁迫，严重影响植物生长发育，对全球农作物产量造成巨大损失。理解植物如何感受渗透胁迫具有重要的理论价值和现实意义，但过往研究对于植物细胞最初如何感知渗透胁迫的认识十分有限。郭红卫团队的研究结果显示，在等渗环境中，DCP5（Decapping 5）蛋白均匀分散在细胞质，当细胞暴露于高渗环境后，DCP5蛋白响应细胞体积变化导致的分子拥挤发生液液相分离并形成凝聚体，从而感知高渗胁迫。进一步研究证实，在形成凝聚体的过程中，DCP5与RNA结合蛋白、翻译起始因子以及大量mRNA共同富集，形成DCP5富集的渗透应激颗粒DOSG（DCP5-enriched osmotic stress granule），进而双重调控转录组和翻译组，实现植物对渗透胁迫的即时适应。

　　该研究揭示了DCP5作为多功能的渗透感受器通过分子拥挤敏感的相分离和DOSG装配途径，能够即时实现对渗透胁迫的感知和适应。相比经典的“感受器-信号转导-基因表达调控”途径，由相分离蛋白和无膜细胞器介导的环境感知和适应机制无需信号分子和信号转导过程的参与，因而能够更加迅速地响应环境变化。该研究为蛋白相分离作为细胞环境感受通用机制的新观点提供了重要的实验证据。