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植物所林金星研究組在植物離子轉(zhuǎn)運的研究中取得新進展 已有1人參與
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來自中科院植物研究所，北京大學(xué)，卡內(nèi)基科學(xué)研究院等處的研究人員發(fā)表了題為“Single-particle analysis reveals shutoff control of the Arabidopsis ammonium transporter AMT1;3 by clustering and internalization”的文章，發(fā)現(xiàn)了細胞質(zhì)膜銨轉(zhuǎn)運蛋白AMT1;3在活細胞中的轉(zhuǎn)運調(diào)控機制，由此揭示了植物細胞能夠通過膜蛋白的不同聚合方式和內(nèi)吞降解，實現(xiàn)自我保護的機制。 這一研究成果公布在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上，文章的通訊作者是植物所林金星研究員，林金星研究員主要從事胞吞與胞吐過程中細胞膜蛋白成分的標記和實時成像研究，以及植物細胞中單分子的動態(tài)觀測, 以及囊泡和細胞器的活體追蹤與動力學(xué)特性等方面的研究。 離子轉(zhuǎn)運是植物攝取營養(yǎng)元素的重要環(huán)節(jié)。銨態(tài)氮是植物生長的一種重要營養(yǎng)成分，但過量吸收銨會對植物自身產(chǎn)生毒害作用。在長期的進化過程中，植物形成了獨特的自我調(diào)控機制。植物主要通過銨轉(zhuǎn)運蛋白（ammonium transporter，AMT）實現(xiàn)對銨根離子的吸收，但其在活細胞中的轉(zhuǎn)運過程以及調(diào)節(jié)機制尚不明確。 在這篇文章中，研究人員應(yīng)用可變角度的全內(nèi)反射熒光顯微鏡（VA-TIRFM）和熒光相關(guān)光譜技術(shù)（FCS），結(jié)合單顆粒追蹤分析技術(shù)，在單分子水平上對擬南芥根表皮細胞質(zhì)膜銨轉(zhuǎn)運蛋白AMT1;3進行了活體動態(tài)分析。 研究發(fā)現(xiàn)，在正常以及銨缺乏的條件下，AMT1;3在質(zhì)膜上主要以三聚體的功能形式存在；但在高銨脅迫下，AMT1;3在特定的膜微區(qū)迅速聚集，隨后通過內(nèi)吞進入胞質(zhì)降解，使質(zhì)膜上具有轉(zhuǎn)運活性的AMT1;3蛋白減少，細胞的銨轉(zhuǎn)運能力降低。在AMT1;3的內(nèi)吞過程中，籠形蛋白依賴的途徑和膜微區(qū)依賴的途徑分別介導(dǎo)了不同的調(diào)控方式。 這項研究以一種全新的視角，揭示了植物細胞能夠通過膜蛋白的不同聚合方式和內(nèi)吞降解，實現(xiàn)自我保護的機制。 |
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2樓2013-10-26 20:50:43
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