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    作者:沈錦波等 來源:《國家科學院院刊》 發布時間:2022/5/13 10:15:34
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    科研人員發現種子貯藏蛋白轉運重要機制

     

    ALIX突變導致液泡分選受體VSR異常聚集,且錯誤錨定于質膜。 (課題組供圖)

    5月9日,浙江農林大學亞熱帶森林培育國家重點實驗室教授沈錦波團隊在美國《國家科學院院刊》在線發表了題為“植物ESCRT復合體組分蛋白ALIX與逆轉運復合體協同作用調控可溶性蛋白分選”的研究論文。該研究揭示了ALIX蛋白與逆轉運復合體相互協作,調控種子蛋白存儲的分子機制,為培育高質量、高品質的農林作物種子提供理論依據。

    種子不僅是植物遺傳繁殖器官,也是營養物質的存儲場所,更是糧食的重要來源之一。因此,在研究增強植物抗逆性、提高作物產量的同時,探索改善種子品質,對保收豐產、提高人民生活水平具有重要的科學意義和實際生產意義。在種子成熟過程中,貯藏蛋白及相關物質高效積累到種子中是決定種子質量的關鍵。但是,種子細胞內的貯藏蛋白運輸,像人類社會的“物流系統”一樣錯綜復雜,其具體的分子機制一直是一個謎團。

    沈錦波發現,植物ESCRT復合體組分蛋白ALIX基因缺失導致種子黃化,且種子沒有活性。研究團隊利用多種國際前沿的顯微鏡技術,對黃化的種子觀察后發現,大量貯藏蛋白被錯誤的分泌到細胞間隙,沒有正確的貯藏。研究團隊結合生化與分子生物學實驗進一步研究證實,ALIX基因功能缺失,可以引起逆轉運復合體不正常運轉,導致液泡分選受體無法行使功能,最終影響貯藏蛋白正確存儲。由此,該研究指出,正是ALIX蛋白與逆轉運復合體協同合作,調控著貯藏蛋白被精確分選到種子進行存儲,從而決定種子質量。

    該研究獲國家自然科學基金、浙江省杰青項目等多項基金資助。(來源:中國科學報 崔雪芹 陳勝偉)

    相關論文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2200492119

     
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