叶酸对于植物发育是必不可少的，但它们的分子作用方式仍然难以捉摸。近日，The Plant Cell在线发表了来自中国农科院生物技术所作物代谢调控与营养强化团队与上海植物生理生态研究所、比利时根特大学开展合作题为“The 5-formyl-tetrahydrofolate proteome links folates with C/N metabolism and reveals feedback regulation of folate biosynthesis”的研究论文，该研究利用叶酸探针制备结合化学蛋白组学技术，实现了拟南芥中叶酸互作蛋白的系统分离，发现叶酸分子与植物碳/氮代谢密切关联，为深入解析叶酸调控植物生长发育功能机制奠定基础。

该研究合成了一种探针“5-F-THF-Dayne”，将5-甲酰四氢叶酸（5-F-THF）与光亲和标签（Dayne）共价偶联形成。在拟南芥亲和蛋白质组学研究中利用该探针，检索到 51 个叶酸互作蛋白。用体外表达的蛋白质独立验证了 30 种相互作用，其以高或低亲和力结合 5-F-THF。有趣的是，相互作用物揭示了单碳代谢之外的关联，叶酸分子通过与这些蛋白的互作将一碳代谢、碳代谢和氮代谢三条代谢途径联结在一起。

该研究进一步，分析了两种蛋白与叶酸相互作用，二氢叶酸还原酶/胸苷酸合成酶(AtDHFR-TS1)和谷氨酰胺合成酶1;4(AtGLN1;4)。计算机和实验分析显示 G35/K36 和 E330 分别是At DHFR-TS1 和At GLN1;4 中结合 5-F-THF 的关键残基。At GLN1;4 E330 与 ATP 结合口袋共定位的定点诱变消除了 5-F-THF 结合以及At GLN1;4 活性。此外，注意到 5-F-THF 竞争性地抑制At DHFR-TS1 和AtGLN1;4。总之，该研究为了解叶酸在植物发育中的作用树立了里程碑。