清华大学方晓峰团队：细胞水势感受器 | Nature

背景：植物在干旱、高盐等逆境胁迫下，细胞内可利用水减少，但细胞能否直接感知水势变化这一基础问题长期未解。研究目的：清华大学方晓峰团队旨在探究植物细胞是否通过生物大分子相分离直接感知水势变化，并揭示其下游调控机制。结论：研究发现核定位蛋白SAM8通过其强亲水性和无序区形成的厚水合层，直接感知水势下降导致的水合层减弱，触发相分离凝聚。随后，SAM8凝聚体选择性招募RNA出核运输因子，导致大量mRNA滞留在细胞核，重编程翻译程序：抑制生长相关蛋白合成，增强抗逆蛋白表达，使植物进入“降低生长、优先存活”状态。缺失SAM8或相分离缺陷的植物对缺水胁迫更敏感。该工作揭示了细胞可直接利用大分子物理状态（水合变化）作为环境感知机制，而非依赖传统化学信号通路，为理解细胞感知环境提供了新概念框架，并提示重水可作为研究水合生物学的新工具。