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Sci Rep:上海交大左开井研究组找到促进棉花伸长的磷脂转运蛋白

摘要 : 2016年6月17日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》杂志在线发表了上海交通大学农业与生物学院左开井教授团队的研究成果

 2016年6月17日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》杂志在线发表了上海交通大学农业与生物学院左开井教授团队的研究成果“GhLTPG1, a cotton GPI-anchored lipid transfer protein, regulates the transport of phosphatidylinositol monophosphates and cotton fiber elongation”。该研究率先在植物中发现一种磷脂转运蛋白,能够特异转运单磷酸脂到细胞膜,并证实该蛋白在棉花纤维细胞伸长过程中具有重要作用。已毕业研究生邓婷为论文第一作者,左开井研究员和薛红卫研究员为论文共同通讯作者。

磷脂不但是细胞膜结构的基本组成成分,在细胞信号转导过程中也发挥重要的功能。由磷脂酰肌醇水解得到的磷酸肌醇和二脂酰甘油参与细胞第二信使系统,能够激活级联系统中酶以及非酶蛋白的活性,控制细胞的生命活动,包括能量的摄取、利用和储存以及细胞产物的分泌。此外,磷脂控制着细胞的增殖、分化和生长,并参与基因转录的调节,因而具有广泛的生物学意义。

左开井教授团队联合中科院植生所薛红卫课题组,利用多种分子生物学手段,在陆地棉中发现并研究了磷脂酰肌醇的转运蛋白GhLTPG1。在棉花纤维发育过程中,该蛋白特异地结合并转运单磷酸化的磷脂酰肌醇,为纤维细胞伸长发育提供物质基础,当其基因的表达被抑制之后,纤维的长度显著变短。这是在植物中首次发现磷脂酰肌醇转运蛋白,为阐释磷脂酰肌醇在细胞发育及信号转导中的机制提供了重要的研究基础,在棉花纤维品质改良中具有重要的应用潜力。

原文链接:

GhLTPG1, a cotton GPI-anchored lipid transfer protein, regulates the transport of phosphatidylinositol monophosphates and cotton fiber elongation

原文摘要:

The cotton fibers are seed trichomes that elongate from the ovule epidermis. Polar lipids are required for the quick enlargement of cell membrane and fiber cell growth, however, how lipids are transported from the ovules into the developing fibers remains less known. Here, we reported the functional characterization of GhLTPG1, a GPI-anchored lipid transport protein, during cotton fiber elongation.GhLTPG1 was abundantly expressed in elongating cotton fibers and outer integument of the ovules, and GhLTPG1 protein was located on cell membrane. Biochemical analysis showed that GhLTPG1 specifically bound to phosphatidylinositol mono-phosphates (PtdIns3P, PtdIns4P and PtdIns5P) in vitroand transported PtdInsPs from the synthesis places to the plasma membranes in vivo. expression of GhLTPG1 in Arabidopsis caused an increased number of trichomes, and fibers in GhLTPG1-knockdown cotton plants exhibited significantly reduced length, decreased polar lipid content, and repression of fiber elongation-related genes expression. These results suggested that GhLTPG1 protein regulates the cotton fiber elongation through mediating the transport of phosphatidylinositol monophosphates.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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