生長素極性運輸新機制

來源：上海嶸崴達實業(yè)有限公司 2012年03月09日 11:18

生長素極性運輸新機制

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來自中科院植物研究所,，德國波恩大學等處的研究人員發(fā)表了題為“The Signal Transducer NPH3 Integrates the Phototropin1 Photosensor with PIN2-Based Polar Auxin Transport in Arabidopsis Root Phototropism.”的文章,，揭示了植物藍光受體phot1及其信號轉(zhuǎn)導蛋白NPH3是如何通過調(diào)控PIN2的細胞極性極性，來控制根尖的生長素極性運輸,，以及如何調(diào)控根尖負向光性生長的分子機制,，*了根尖負向光性生長機制研究的空白。相關成果公布在植物學領域?qū)W術期刊The Plant Cell雜志上,。

文章的通訊作者是植物研究所林金星研究員,，林金星研究組的博士后萬迎朗為論文*作者。這項研究得到*,、*,、中科院和中國博士后科學基金的支持。

向光素1（phototropin1, phot1）是一種極性地分布在細胞膜上的植物藍光信號受體,，NPH3是其關鍵的信號轉(zhuǎn)導蛋白,。它們介導了植物的正（負）向光性彎曲等多種重要的生理反應。PIN2是擬南芥根尖生長素極性運輸?shù)年P鍵蛋白,。然而,，關于光信號對PIN2蛋白在內(nèi)膜循環(huán)的調(diào)控方式以及對生長素極性運輸?shù)挠绊懀腥狈χ苯幼C據(jù),。

在這篇文章中,，林金星研究組和德國波恩大學František Baluška博士合作，通過分子細胞學的手段發(fā)現(xiàn)：不同的光照條件能調(diào)控PIN2蛋白進入2條不同的內(nèi)膜運輸支路,，一是指向植物液泡的蛋白質(zhì)降解支路,，二是指向細胞質(zhì)膜的“膜-泡”循環(huán)支路。phot1能接受藍光信號,，并通過信號傳遞蛋白NPH3來調(diào)控PIN2蛋白在這兩條支路間的平衡,。

當根尖定位的phot1接收到藍光信號后，NPH3依賴的信號支路被激活,，并促使位于液泡樣區(qū)室（VLC）中的PIN2進入“膜-泡”循環(huán)支路,，于是PIN2的極性定位增強，生長素極性運輸速率也顯著提高,。當根尖細胞處于黑暗條件時,，NPH3依賴的信號支路被關閉，更多的PIN2被儲存于液泡樣區(qū)室中,，相應的生長素運輸速率也隨之降低,。該項研究中,，他們還利用了非損傷微測技術，定量測定了phot1和NPH3在藍光照射下對生長素極性運輸?shù)挠绊憽?/div>

這項揭示了植物藍光受體phot1及其信號轉(zhuǎn)導蛋白NPH3是如何通過調(diào)控PIN2的細胞極性,，來控制根尖的生長素極性運輸,，以及如何調(diào)控根尖負向光性生長的分子機制，*了根尖負向光性生長機制研究的空白,。

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