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近日,北京林业大学 林金星 New Phytologist 上表了题为 At the intersection of exocytosis and endocytosis in plants 的综述文章。
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囊泡转运(vesicle trafficking)是在真核生物细胞膜与内膜系统中,一种以囊泡形式在不同膜区室内进行的一种物质运输过程,是细胞的基本生命活动和信号传递方式。它主要包括质膜上的胞吐(Exocytosis)和胞吞(Endocytosis)以及内膜系统之间的转运等过程。
过去的发育生物学研究大多关注基因的表达和蛋白上下游的关系,而囊泡转运的作用却被往往被忽视了。由于研究技术的限制, 过去一直无法准确区分胞吐与胞吞运输的过程,对于胞吐与胞吞平衡的生物学功能仅有少量报道。
该综述首先简要回顾了已报道的植物胞吐与胞吞的不同运输途径,并对参与不同途径的关键调控蛋白及其功能进行了归纳总结。随后,基于近年来有关植物胞吐或胞吞运输调控机制的研究进展,重点总结了植物细胞中参与胞吐和胞吞运输耦联的调控因子,包括synaptotagmin蛋白,SNARE蛋白,磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PtdIns(4,5)P2)以及细胞骨架等。在此基础上,还详细讨论了植物胞吐与胞吞运输的平衡在极性建立、顶端生长、植物抗病反应以及响应环境胁迫中的作用。最后,该综述展望了各种新技术,尤其是单分子检测技术以及改进分析方法有助于深入研究植物细胞胞吐与胞吞协同转运的调控机理。 该综述为植物囊泡、蛋白运输领域提供了新思路。
图1 在不同生长发育和环境胁迫下植物膜泡运输的模式图
近年来, 林金星 教授团队在植物囊泡胞吐运输和功能膜蛋白胞吞途径方面的研究取得了较好的进展。该团队是国际上率先建立了植物细胞单分子检测平台,将单个膜蛋白运动参数的分析精度推进到纳米和毫秒级,并创建了多种膜蛋白相互作用的单分子分析方法,形成了较为完整的植物单分子研究体系。目前,该团队已在 Annal Review of Plant Biology, Trends in Plant Science, Molecular Plant, Plant Cell, Nature Protocols 等植物学领域高水平期刊上发表多篇重要成果。
据悉,北京林业大学生科院 林金星 教授为该论文的通讯作者,河南师范大学 张亮 副教授和河南大学 邢晶晶 博士为该论文共同第一作者,河南师范大学为第一单位。该论文得到了北京林木分子设计育种高精尖创新中心、国家自然科学基金和高等学校学科创新引智计划(111引智计划)等项目的资助。
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16018
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