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    2. Plant Cell | 毛同林團隊揭示微管結合蛋白調控植物細胞差異性生長的新機制
      發布日期:2021-03-22 瀏覽次數:  信息來源:生物學院

      下胚軸頂端彎鉤內外兩側細胞的差異性生長對于彎鉤的形成非常重要。頂端彎鉤的發育受到多種因素的精密調控,其中激素乙烯是彎鉤形成的關鍵調節因子,而彎鉤內外兩側生長素的不對稱性分布是造成差異性生長的主要因素之一。微管 (microtubules )作為植物細胞骨架的重要成員之一,在維持植物細胞形態和調控細胞生長等方面起著關鍵的作用,其功能受到多種微管結合蛋白 (microtubule associated proteins, MAPs)的調控。然而,微管骨架和微管結合蛋白在植物細胞差異性生長中的功能和調控機制并不清楚。近日,中國農業大學生物學院毛同林教授團隊在The Plant Cell雜志上在線發表題為“The microtubule-associated protein WDL4 modulates auxin distribution to promote apical hook opening in Arabidopsis”的研究論文。該研究發現微管結合蛋白WAVE-DAMPENED2-LIKE4 (WDL4) 通過影響生長素分布促進擬南芥頂端彎鉤(apical hook)張開的生理學過程,揭示了WDL4參與植物細胞差異性生長的調控機制。


        

      毛同林課題組以擬南芥下胚軸頂端彎鉤為研究對象,通過生物化學、遺傳學以及細胞學等手段解析乙烯、微管骨架與生長素分布之間的功能關系和調控機制。研究發現,擬南芥微管結合蛋白WDL4是頂端彎鉤張開的正調控因子,其在頂端彎鉤的基因表達模式受乙烯信號的負調控。進一步的細胞學觀察和藥理學實驗結果表明WDL4調節彎鉤內側生長素的分布,而該過程主要是通過影響生長素外向轉運蛋白PIN-FORMED1 (PIN1) 和PIN7的運輸來實現的。該研究為揭示微管結合蛋白介導植物細胞差異性生長的細胞學機制提供了新的理論依據。


      圖一 微管結合蛋白WDL4調控頂端彎鉤張開的分子模型


      中國農業大學生物學院毛同林課題組的鄧佳、王向鋒副教授和劉子強為共同第一作者,毛同林教授為通訊作者。該項研究得到國家自然科學基金等的經費資助。



      文章鏈接:


      https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koab080/6175061#authorNotesSectionTitle






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