《擬南芥AtFH14與微絲及微管骨架的相互作用機制》是依託北京師範大學，由王姣姣擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：擬南芥AtFH14與微絲及微管骨架的相互作用機制
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：王姣姣
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微絲和微管骨架通過高度的動態變化參與許多重要的細胞活動，而其動態變化受多種細胞骨架結合蛋白調節。本實驗室前期工作表明AtFH14定位於細胞分裂期的早前期帶、紡錘體和成膜體上，可能通過與微絲和微管骨架互作參與細胞分裂。然而，AtFH14如何對紡錘體等上述位置的微絲及微管動態進行調節而影響細胞分裂，以及AtFH14各結構域在其定位和功能中的作用都不清楚。本項目針對這些問題，從細胞內和體外生化兩個角度，研究AtFH14對微絲和微管骨架動態的調節機制。解決如下問題：1、AtFH14如何調節紡錘體等位置的微絲及微管組裝而影響細胞分裂；2、AtFH14在細胞分裂間期是否也可以對微絲及微管動態進行調節從而參與細胞生長；3、AtFH14各結構域在其細胞中的定位與功能中的作用；4、AtFH14交聯微絲和微管的分子機制。本項目的實施對推動植物formin蛋白功能及微絲微管相互作用機制的研究進展具有重要意義。
結題摘要
微絲和微管骨架是共同組成了植物細胞的兩類骨架系統，直接參與調控植物細胞有絲分裂過程等。研究表明AtFH14是一類定位在細胞分裂期的早前期帶、紡錘體和成膜體上，同時交聯微絲和微管的蛋白質。然而，AtFH14如何對紡錘體等上述位置的微絲及微管動態進行調節而影響細胞分裂，以及AtFH14各結構域在其定位和功能中的作用都不清楚。本申請項目擬針對這些問題，從細胞內和體外生化兩個角度，研究AtFH14對微絲和微管骨架動態的調節機制。解決如下問題：1、AtFH14如何調節紡錘體等位置的微絲及微管組裝而影響細胞分裂；2、AtFH14在細胞分裂間期是否也可以對微絲及微管動態進行調節從而參與細胞生長；3、AtFH14各結構域在其細胞中的定位與功能中的作用；4、AtFH14交聯微絲和微管的分子機制。通過本項目的實施，確定了AtFH14結構序列的完整性是其在細胞內發揮功能所必須的，缺失N端或功能結構域之後，蛋白的亞細胞定位不變，但是會嚴重影響細胞的正常生長發育過程。細胞骨架藥理學實驗結果表明微絲和微管同時存在時，AtFH14(FH1FH2)優先結合微管。結合微管的AtFH14(FH1FH2)不能起始微絲的形成，也不能結合微絲的正端，但能結合微絲的側面並將微管附近的短微絲招募到微管上形成微絲-微管束，在空間上距離微管比較遠的微絲正端如果聚合延伸到微管附近，也會被微管上的AtFH14(FH1FH2)結合從而形成微絲微管的交叉連線狀。雖然微絲和微管可以發生隨機的相互接觸，但在AtFH14(FH1FH2)存在時，短的微絲沿著結合AtFH14(FH1FH2)的微管滑動時會被“抓住”，從微管或微管束上脫落的幾率很小。有些微絲沿著微管束延伸一段距離後，正端會離開微管束繼續延伸，形成微管和微絲交叉連線的現象，這說明沒有足夠的AtFH14(FH1FH2)將新延伸出的微絲結合到微管束上。另外，微絲沿著微管的延伸沒有固定的方向。上述研究結果推進了人們對植物AtFH14蛋白通過交聯微絲和微管參與植物細胞分裂中調控作用機制的認識。
