《植物類受體激酶FLS2內吞途徑的研究》是依託北京林業大學，由林金星擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：植物類受體激酶FLS2內吞途徑的研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：林金星
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植物內吞作用不僅維持著胞外物質吸收和胞內蛋白運輸的平衡，而且在植株的生長發育中起重要作用。然而，有關植物細胞的內吞方式和分子機制尚缺乏深入的研究。植物類受體激酶FLS2經配體刺激特異性地進行內吞，是研究植物細胞內吞作用理想的目標蛋白。本項目針對前人工作的不足，我們將以擬南芥為材料，著重展開三方面的研究：(1)觀察類受體激酶FLS2經配體刺激前後在質膜上的分布模式並測定相關動力學參數；(2)研究類受體激酶FLS2與內吞相關蛋白clathrin、flotillin在質膜上的共定位；(3)揭示內吞相關蛋白在類受體激酶FLS2內吞進入胞質中的作用。在本項目研究中，擬採用包括可變角度的全內反射螢光顯微術、螢光相關光譜、螢光交叉相關光譜等一些新方法、新技術，藉助這些新技術和新方法，旨在揭示籠型蛋白和脂筏在FLS2內吞過程中的作用，從而闡明FLS2的內吞模式，為進一步研究植物內吞作用的分子機理奠定基礎。
結題摘要
植物雖不像動物那樣具有免疫細胞，但在與病原菌長期共生過程中，進化出了一套極其複雜精細的感受信號的體系，來特異地識別進入宿主細胞的各種信號，並啟動相應的防禦反應。植物利用細胞表面模式識別受體（Pattern-recognition receptors, PRRs）來感知病原相關分子模式（PAMPs，Pathogen-associated molecular patterns），啟動PAMPs觸發的免疫（PAMPs-triggered immunity, PTI），是植物感知病原菌入侵最常見防禦反應之一。FLS2蛋白是一個富含亮氨酸重複序列的受體激酶，通過識別細菌鞭毛蛋白激活植物的防禦反應，在PAMPs引起的免疫反應中發揮至關重要的作用。 本研究首先克隆了擬南芥FLS2基因，構建了內源啟動子驅動的GFP標記的FLS2融合表達載體，並獲得FLS2-GFP轉基因擬南芥植株。通過功能回補實驗證明，FLS2-GFP融合蛋白具有生物學功能。在此基礎上，本論文利用可變角度全內反射螢光顯微術（Variable angle-total internal reflection fluorescence microscopy，VA-TIRFM）、螢光互相關光譜（fluorescence correlation spectroscopy，FCS）等技術，並結合生物化學的方法，對擬南芥FLS2-GFP在質膜上的動力學特徵、胞吞途徑及胞吞調控機制進行了比較深入的研究。研究發現：(1) FLS2在細胞質膜上的寡聚狀態和定位是高度動態的；(2) FLS2蛋白存在多種胞吞途徑，其中clathrin介導的胞吞途徑在FLS2-GFP的胞吞過程中起到重要作用，並且膜微區也參與了質膜上FLS2-GFP的胞吞；(3) 磷酸化修飾參與調控FLS2的胞吞轉運。本研究在單分子水平上探討了FLS2蛋白的分布、運動、聚合和胞吞之間的聯繫，並揭示了磷酸化修飾參與調控FLS2的動態和胞吞，為今後開展FLS2胞吞調控機制的研究提供了新思路。
