兰州大学王超课题组揭示拟南芥网格蛋白调控下胚轴伸长的机制学术资讯

网格蛋白介导的内吞CME (Clathrin-Mediated Endocytosis)途径是动植物细胞质膜内吞的主要途径之一，在胞外营养物质吸收、重要质膜蛋白的内吞与降解及其胞内外信号传递等重要细胞生命活动过程中具有关键性调控功能。因此，CME已成为目前细胞生物学研究领域的重要热点之一。拟南芥网格蛋白复合体是由3条轻链CLC (Clathrin Light Chain)与3条重链CHC (Clathrin Heavy Chain)组成的三脚架结构。实验室前期研究发现，敲除网格蛋白轻链CLC2和CLC3引起拟南芥下胚轴伸长。然而网格蛋白调控下胚轴伸长的分子机制并不清楚。

JIPB近日在线发表了兰州大学王超课题组题为“Clathrin light chains regulate hypocotyl elongation by affecting the polarization of the auxin transporter PIN3 in Arabidopsis”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.13171）。该研究发现网格蛋白轻链通过调控生长素输出载体PIN3在下胚轴内皮层细胞的丰度和极性定位，从而影响生长素分布调控拟南芥下胚轴伸长。

图. 拟南芥网格蛋白轻链负调控下胚轴伸长的分子机制

王超课题组研究发现敲除网格蛋白轻链CLC2和CLC3促进拟南芥下胚轴表皮细胞伸长。利用生长素反应的分子标记DR5-GFP和DII-Venus发现，在突变体clc2-1 clc3-1中，生长素在下胚轴中柱的积累减弱而在表皮显著增强；药理学分析表明生长素极性运输抑制剂NPA可以极大的抑制突变体下胚轴伸长而使其接近于野生型，同时遗传敲除生长素输出载体PIN3也能部分恢复其表型；最后利用Confocal成像技术分析表明网格蛋白通过调控PIN3在内皮层细胞的质膜丰度以及侧向定位而影响生长素在下胚轴的分布进而调控下胚轴伸长。因此，该研究进一步揭示了网格蛋白介导的PIN3极性定位和生长素分布在拟南芥下胚轴伸长中的作用。

王超博士致力于植物网格蛋白介导的膜蛋白运输(clathrin-mediated membrane trafficking)的分子作用机制及其在生长素极性输出载体PIN(PIN-FORMED)内吞与极性定位中的生物学功能研究。这篇论文进一步揭示了网格蛋白介导的内吞在植物生长发育中的重要作用。博士生胡天伟，已毕业研究生尹守鹏和孙京波博士为该论文的第一作者，王超副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金的资助。

来源：植物生物学

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