SAM8

因此，SAM8是通过水势依赖性凝聚整合渗透胁迫与温度信号的胞内模块之一。

本研究结果共同证实，SAM8是一个细胞水势直接感受器。

为阐明水势依赖性凝聚的分子机制，我们纯化SAM8蛋白并检测其体外相行为。

但相同处理下，CsSAM8形成的凝聚体更少（扩展数据图7d），说明CsSAM8的水势响应阈值更低。

综上，这些数据证明SAM8的水势依赖性凝聚具有生理功能。

图3：SAM8感知水势的分子基础

综上，这些结果表明：SAM8感知水势的能力在进化上保守，对平衡植物生长与渗透胁迫耐受至关重要。

与AtSAM8相比，相同甘露醇或重水处理下，CsSAM8形成的凝聚体更少（扩展数据图7e）。

伴随发育后期脱水与种子干燥，SAM8形成凝聚体。

ALY-RNA亚相的形成不受添加顺序与孵育时间影响（扩展数据图8g、h），可能源于SAM8凝聚体更高的微极性，或SAM8、ALY、RNA之间相互作用强度差异。

SAM8凝聚体的荧光寿命短于SAM8IDR3mQ凝聚体（图3o、p）。

SAM8凝聚体能够选择性招募与排斥RNA输出因子，导致mRNA核滞留，并最终引发翻译重编程（图5j）。

SAM8凝聚体选择性招募/排斥RNA输出因子，阻断mRNA输出，引发翻译重编程。

SAM8凝聚体选择性招募RNA输出因子，促使我们提出：SAM8凝聚可抑制mRNA运输。

g，烟草细胞共表达显示SAM8凝聚体招募ALY1与EIF4A3，但排斥UAP56B。

为此我们检测SAM8凝聚体的微环境。

但UAP56未出现在SAM8免疫沉淀中（附表1），也不进入SAM8凝聚体（扩展数据图8i）。

图4：SAM8凝聚体选择性招募RNA输出因子

将水中吸胀的种子转入NaCl溶液，SAM8凝聚体重新出现，说明SAM8凝聚可动态响应种子内的水势变化。

我们发现，35℃下的高渗处理诱导的SAM8凝聚体少于25℃，而15℃则显著增强酵母细胞中SAM8的凝聚。

我们发现，SAM8凝聚体的ANEPPS信号比值显著高于SAM8IDR3mQ凝聚体（图3m、n）及其他突变体（扩展数据图6j、k），说明SAM8凝聚体内电场更强。

此外，我们证实SAM8凝聚体可选择性截留RNA输出因子，导致高渗胁迫下mRNA滞留于细胞核并引发翻译重编程。

烟草细胞共表达证实，SAM8凝聚体招募ALY1与EIF4A3，但排斥UAP56（图4g）。

种子在水中吸胀后，SAM8凝聚体在10–20分钟内快速解聚，而在NaCl溶液中吸胀则不解聚；

这些发现表明：SAM8凝聚体可通过选择性分配破坏ALY与UAP56的结合。

这些结果进一步支持SAM8凝聚体分配ALY/RNA复合物。

高渗处理后，ALY与EIF4A3高度富集于SAM8凝聚体（图4c），说明SAM8凝聚体可分配ALY与EIF4A3。

GFP标签不影响SAM8凝聚，因为不带标签的SAM8在加入重水或PEG后同样形成凝聚体（扩展数据图5d、f）。

SAM8凝聚具有生理功能

SAM8凝聚同时依赖渗透势与温度，促使我们探究其是否介导二者的协同效应。

SAM8凝聚的保守性分析

SAM8凝聚的驱动力

为区分静电排斥与水合作用对SAM8凝聚的贡献，我们将IDR3中10个核心Asp/Glu突变为丝氨酸（SAM8IDR3mS；

为探究各区域对SAM8凝聚的贡献，我们构建截短或突变变体并在烟草细胞中检测其凝聚行为。

为阐明SAM8凝聚的分子功能，我们在高渗胁迫下通过免疫沉淀寻找SAM8互作蛋白。

乙二醇（EG）不会引发分子拥挤但可降低细胞水势，同样能触发SAM8凝聚，说明SAM8凝聚不依赖分子拥挤。

众所周知，胁迫抗性与生长之间的平衡受到精细调控，SAM8凝聚可能正是维持这种平衡的关键机制之一。

免疫染色结果也证实了重水诱导的SAM8凝聚。

同样，在拟南芥根中，25℃下高渗处理5分钟即可触发SAM8凝聚，而37℃下相同渗透强度处理20分钟仍无法诱导凝聚。

我们进一步验证SAM8凝聚是否响应高渗胁迫诱导的水势变化。

我们随后评估SAM8凝聚的功能意义。

本研究结果表明，SAM8凝聚通过控制mRNA输出实现翻译重编程，代表了植物在高渗胁迫下调整翻译的重要策略之一。

此外，LaCl₃化学抑制钙内流，或Raf样激酶基因敲除（ok130-null突变体），对SAM8凝聚几乎无影响。

渗透信号早期信号——脱落酸（ABA）与活性氧（H₂O₂）处理均无法诱导SAM8凝聚。

统计分析显示，外界渗透强度与温度对SAM8凝聚存在显著交互作用，说明温度与渗透胁迫共同调控SAM8凝聚。

综上，这些结果表明：渗透胁迫下SAM8凝聚通过调控mRNA输出，促进胁迫适应型翻译并抑制生长相关翻译。

缺水时水合减弱，SAM8凝聚；

缺水条件会削弱这种水合作用，进而通过重编程氢键、静电相互作用与疏水相互作用激活SAM8凝聚。

能够强力剥离生物分子表面水合水的小分子三氟乙醇（TFE），也可诱导SAM8凝聚（扩展数据图5e）。

这些发现表明：渗透胁迫以SAM8凝聚依赖的方式引发mRNA核滞留。

这些数据表明，SAM8的凝聚本质上对水势下降敏感。

这些数据表明：SAM8凝聚依赖的RNA输出调控促进渗透耐受。

这些数据证明，SAM8凝聚对植物渗透胁迫适应与耐受至关重要。

这些结果表明，IDR介导的多价相互作用与SAM介导的寡聚化均为SAM8凝聚所必需。

这些结果表明，SAM8凝聚不依赖已知的渗透信号通路。

这些结果表明：带负电的IDR3主要通过强水合作用控制SAM8凝聚。

酵母细胞实验进一步证实IDR2与SAM结构域对SAM8凝聚的必要性。

鉴于SAM8凝聚也响应种子中的水势变化，我们探究其在种子萌发中的功能。

SAM8-mVenus）。

e,f,RepresentativeconfocalimagesofArabidopsisroottipcellsexpressingSAM8-mVenus.

在根尖细胞中，SAM8-mVenus弥散分布于核质；

SAM8-mVenus：从野生型基因组扩增2.2kb启动子与1kb3′UTR，连接到pCAMBIA1300-mVenus载体，得到pSAM8:

综上，这些结果证明SAM8具有厚水合层，水势降低可促使其在体外发生相分离。

SAM8凝聚体选择性招募RNA输出因子，促使我们提出：SAM8凝聚可抑制mRNA运输。

根伸长实验显示，相同渗透胁迫下，CsSAM8回补植株受抑制程度更轻（扩展数据图7f–i）。

综上，这些结果表明：渗透胁迫下SAM8凝聚通过调控mRNA输出，促进胁迫适应型翻译并抑制生长相关翻译。

综上，这些数据证明：水势降低直接促进SAM8自互作并触发凝聚。

这些数据表明：SAM8凝聚依赖的RNA输出调控促进渗透耐受。

SAM8与ALY、EIF4A3的相互作用通过Co-IP（图4b）、BiFC（扩展数据图8c）与FLIM-FRET（扩展数据图8d）验证。

SAM8具有由SAM结构域介导的寡聚化作用，以及由内在无序区（IDR）介导的弱多价相互作用，使其易于发生凝聚。

随后我们进行FLIM-FRET实验，检测水势变化下SAM8的分子间相互作用（图3i）。