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国家重点实验室沈锦波教授团队在国际顶级期刊《PNAS》发表学术论文
【发布日期: 2022-05-11】 【来源:科技处、国家重点实验室 】 【作者:】 【编辑:郝璞玉】 【点击量:

5月9日,国家重点实验室沈锦波教授课题组在国际顶级学术期刊《美国国家科学院院刊》(《PNAS》)在线发表了题为“Plant ESCRT Protein ALIX Coordinates with Retromer Complex in Regulating Receptor Mediated Sorting of Soluble Vacuolar Proteins”(植物ESCRT复合体组分蛋白ALIX与逆转运复合体协同作用调控可溶性蛋白分选)的研究论文,这也是我校以第一单位在PNAS发表的首篇研究论文。该研究揭示了ALIX蛋白与逆转运复合体相互协作,调控种子蛋白存储的分子机制,为培育高质量、高品质的农林作物种子提供理论依据。

习近平总书记在海南考察时指出,中国人的饭碗要牢牢端在自己手中,就必须把种子牢牢攥在自己手里。种子不仅是植物遗传繁殖器官,也是营养物质的存储场所,更是粮食的重要来源之一。因此,在研究增强植物抗逆性、提高作物产量的同时,探索改善种子品质,对保收丰产、提高人民生活水平具有重要的科学意义和实际生产意义。在种子成熟过程中,贮藏蛋白及相关物质高效积累到种子中是决定种子质量的关键。但是,种子细胞内的贮藏蛋白运输,像人类社会的“物流系统”一样错综复杂,其具体的分子机制一直是一个谜团。

图:ALIX突变导致种子贮藏蛋白被分泌到细胞外,突变体中液泡分选受体VSR异常聚集,且错误锚定于质膜,失去功能。

 

沈锦波教授课题组发现ALIX基因缺失导致种子黄化,且种子没有活性。研究团队利用多种国际前沿的显微镜技术,对黄化的种子观察后发现,大量贮藏蛋白被错误的分泌到细胞间隙,没有正确的贮藏。结合生化与分子生物学实验,研究团队进一步研究证实,ALIX基因功能缺失,引起逆转运复合体不正常运转,最终导致液泡分选受体无法行使功能。由此,该研究指出ALIX蛋白与逆转运复合体协同合作,调控贮藏蛋白被精确分选到种子进行存储,从而决定种子质量。

新太阳集团app_官方版下载省部共建亚热带森林培育国家重点实验室为该论文第一单位和通讯作者单位,沈锦波教授为该论文通讯作者,博士后胡帅为该论文第一作者,硕士生吴凡,博士生朱冬梅为共同作者。香港中文大学、华南师范大学、西班牙国家研究委员会、日本京都大学、日本甲南大学等高校和研究机构的专家教授均对本研究做出贡献。此研究获国家自然科学基金、浙江省杰青项目等多项基金资助。

《PNAS》自1914年创刊,提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文,是被引用次数最多的国际顶级综合学科期刊之一。

沈锦波教授于2013香港中文大学生物系获得博士学位,2018年入选浙江省海外高层次人才,进入我校从事科学研究。近年来,沈锦波教授主要综合细胞生物学、分子生物学、遗传学、蛋白质组学等技术方法,在模式植物、农林作物中重点研究植物囊泡运输过程在植物生长发育、逆境响应中的调控作用机理研究。相关研究成果在《PNAS》《Nature Communications》《Molecular Plant》《Plant Cell》《Trends in Plant Science》等国际高水平学术期刊发表。

全文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2200492119


(科技处、国家重点实验室)

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