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汪俏梅教授课题组与加州大学合作在PNAS发文揭示植物细胞分裂调控新机制

发布时间:2020-01-17

近期,《新葡亰平台游戏网址》发表了浙江大学农学院蔬菜研究所汪俏梅教授课题组与美国加州大学戴维斯分校Bo Liu实验室合作完成的题为“The γ‐Tubulin Complex Protein GCP6 Is Crucial for Spindle Morphogenesis But Not Essential for Microtubule Reorganization in Arabidopsis”(www.813.net)的研究论文,报道了非中心体化的植物细胞分裂调控的新机制。

在真核细胞中,微管(www.813.net)被组装成具有重要生理功能的阵列以完成要求较高的诸如有丝分裂和胞质分裂的任务。新微管的产生是细胞重塑其微管网络所必不可少的,并且微管成核事件依赖于γ-tubulin,其可以与γ-tubulin复合体蛋白(www.813.net)形成复合体。γ-tubulin通常与其它5个相关的γ-tubulin复合体蛋白(www.813.net)形成一个环状复合体,该γ-tubulin环状复合体(www.813.net)是动植物中微管成核的模板。尽管γTuRC参加大多数真核生物中微管的成核,但在真菌中该过程仅需要由γ-tubulinGCP2GCP3组装的γ-tubulin小复合体(www.813.net)。因此,γTuRC是否是植物中唯一的功能性γ-tubulin复合体尚未可知。

汪俏梅教授课题组与Bo Liu教授团队合作,通过CRISPR/Cas9T-DNA筛选的方法获得了两个GCP6基因的突变体,该基因负责编码γTuRC中最大的亚基。两个突变体均表现出相似的表型,即矮化的营养生长和生育力下降。gcp6突变体可以组装形成γTuSC,而野生型细胞则具有GCP6与其他GCP结合形成的γTuRCgcp6细胞中定位在纺锤体微管上的γ-tubulin大大减少,但仍然可以检测到;其形成的纺锤体虽然缺乏微管聚合和可辨别的两极,但它们仍可以克服微管混乱的挑战,完成有丝分裂和胞质分裂。该研究结果明确了γTuRC不是植物细胞中作用于微管成核的唯一功能性γ-tubulin复合体,并且揭示了依赖于γ-tubulin但不依赖γTuRC的机制可以满足微管成核的基本需求。此外,研究还证明了γTuRC的功能相较于成膜体对纺锤体微管的组装更为重要。因此该论文为植物中非中心体化的微管成核和组装提供了新的视野,揭示了植物细胞分裂调控的新机制。

汪俏梅教授课题组的苗慧莹博士为该论文第一编辑,汪俏梅教授为共同编辑,该研究受到农学院“跨越计划”资助。汪俏梅教授课题组与Bo Liu实验室一直保持紧密的合作关系,该研究是两个实验室继2017年在《新葡亰平台游戏网址》合作发文(www.813.net)共同创建基于细胞骨架的蛋白互作新方法之后的又一合作成果。

 


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