《植物向光素phot1調控的內吞信號支路的研究》是依託北京林業大學，由萬迎朗擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：植物向光素phot1調控的內吞信號支路的研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：萬迎朗
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對植物感光機制的深入研究不僅具有較高理論價值，還在農林業套用上具有潛在價值。我們發現，植物膜受體向光素phot1介導的內膜囊泡效率和藍光信號強度相關。 並且，phot1及其關鍵的信號轉導蛋白NPH3還能通過影響PIN2的內膜循環來調控擬南芥根尖的生長素極性運輸。根據這些前期結果，我們將借鑑動物細胞生物學上的信號小體（Signalsome）的聚集和控制內吞囊泡形成與循環的理論，通過套用新興的蛋白質標記、示蹤和單分子定量分析技術，在生理條件下實時觀測並定量研究藍光信號強度和phot1/NPH3的聚集、內吞過程。此外，還將利用在活細胞中實時動態和定量觀測螢光標記的蛋白分子間互作模式的FRET與FCCS技術，研究phot1，NPH3與內膜運輸的關鍵蛋白ARF1之間的互作模式，為探索植物細胞膜在回響環境信號的調控作用奠定理論基礎。
結題摘要
在本研究中，我們依託自然科學基金的資助，在項目任務書的研究架構下，根據實驗實際進展和跟蹤國際最新文獻報導，在植物感光的分子機制方面做出以下成績： 我們在擬南芥藍光受體的GFP 標記蛋白PHOT1-GFP以及其激酶結構域失活點突變蛋白PROPHOT1::PHOT1D806N-GFP的基礎上，利用可變角全內反射螢光顯微鏡 (variable-angle total internal reflection fluorescence microscopy，VA-TIRFM)等新型研究技術，進行了單分子觀測和分析，在高時空解析度的水平上，揭示了膜上藍光受體PHOT1的動態變化規律，以及對其活性的調控機制。通過檢測了藍光受體PHOT1在細胞質膜上的運動狀態，發現PHOT1-GFP的運動是以計量依賴的模式受到藍光的調控；PHOT1的自身磷酸化發生在光誘導的受體聚合之後，經過自身磷酸化的PHOT1在膜上的擴散加快並且發生胞吞。此外，膜微區在PHOT1介導的信號傳遞過程中起著重要作用。這些結果為研究PHOT1自身和所處微環境對藍光信號傳遞的影響提供了新見解。
