植物生物学：プラストグロビュールはトウモロコシの窒素同化を区画化する

効率の良い窒素同化は持続可能な農業にとって重要だが、その細胞内の組織化は解明されていない。今回我々は、トウモロコシにおいて、葉肉細胞の葉緑体内にあるプラストグロビュール（PG）が、窒素利用を調整する代謝ハブとして機能することを明らかにする。窒素に応答したPG動態は、植物種間で保存された特徴であることが分かった。我々は、葉緑体移行ペプチドと疎水性領域によって特異的にPGへと運ばれる2種類の重要な酵素として、亜硝酸レダクターゼ2（ZmNIR2）とグルタミンシンテターゼ1（ZmGLN1）を特定した。組換えZmGLN1のクライオ電子顕微鏡解析により、十量体の複合体が明らかになり、これがZmNIR2とのメタボロン形成によって効率の向上を可能にする。2種類のNIRと6種類のGLNの酵素のうち、ZmNIR2とZmGLN1が主としてPGに局在する成分であり、葉緑体内での窒素同化を協調させて、窒素利用効率（NUE）を決定する。栽培品種の生殖質におけるZmNIR2スプライシングの遺伝的多様性は、PGに局在するアイソフォーム（ZmNIR2^T1）を生成し、これがNUEを向上させる。これらの知見は、PGが一次窒素同化の中心区画であることを明らかにし、世界の食料安全保障に役立つ高NUE作物の開発につながる有望な戦略を示している。

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