2023年12月14日，维尔茨堡大学的研究人员在Science杂志在线发表了题为Light-gated channelrhodopsin sparks proton-induced calcium release in guard cells的文章。
尽管长期以来已经认识到刺激诱导的胞质 pH 改变与钙离子(Ca2 +)水平的变化一致，但质子(H +)和 Ca2 + 之间的相互依赖性仍然知之甚少。
该研究使用光门控光敏感通道蛋白 hckCR2来解决这个问题，它来自于假真菌连环丝藻，在植物细胞的质膜上作为一个 H + 导电的、 Ca2 + 不渗透的离子通道起作用。拟南芥保卫细胞中 hckCR2的光激活引起瞬时的细胞质酸化，从而引发内质网释放 Ca2 + 。H + 诱导的胞质 Ca2 + 信号通过激活依赖于 Ca2 + 的 SLAC1/SLAH3阴离子通道导致膜去极化，使研究人员能够远程控制气孔运动。
该研究提出了 H + 诱导植物细胞释放 Ca2 + 的机制，并建立了 HcKCR2作为分析植物细胞内 pH 和 Ca2 + 信号传导的分子基础的工具。
