2017年12月28日，PLoS Biology（影響因子9.797）雜志在線發(fā)表了植生所晁代印研究組題為“A new vesicle trafficking regulator CTL1 plays a crucial role in ion homeostasis”的研究論文。該研究揭示了擬南芥膽堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CTL1通過調(diào)控囊泡運(yùn)輸影響植物的生長發(fā)育及離子平衡的新機(jī)制，同時這也是首次有研究發(fā)現(xiàn)膽堿在生物體囊泡運(yùn)輸方面發(fā)揮著重要作用。

 

     

膽堿及其后續(xù)產(chǎn)物磷脂酰膽堿(PC)是真核細(xì)胞細(xì)胞膜的重要組成部分，占到細(xì)胞膜磷脂總含量的60%，然而它們的含量在從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，然后經(jīng)由高爾基體和囊泡運(yùn)輸?shù)劫|(zhì)膜的過程中逐漸減少，且在細(xì)胞質(zhì)膜上極性分布在于脂雙層外側(cè)，這些現(xiàn)象的意義一直未知，也讓人們對于膽堿及PC的功能產(chǎn)生疑惑。晁代印課題組運(yùn)用離子組學(xué)手段，通過正向遺傳學(xué)篩選，獲得一個多種礦質(zhì)元素含量發(fā)生顯著變化的突變體sic1，并通過圖位克隆證實一個編碼膽堿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因CTL1的點突變導(dǎo)致了該表型。
 

深入研究表明，CTL1基因能夠影響擬南芥胞間連絲的發(fā)育及其功能，從而阻礙了根部重要轉(zhuǎn)錄因子SHR蛋白從中柱向內(nèi)皮層細(xì)胞的移動，造成了sic1突變體中的細(xì)胞屬性的變化，進(jìn)而導(dǎo)致HKT1和HMA4等離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因在根部外皮層異位表達(dá)而影響了植株中Na和Zn的含量。此外，細(xì)胞生物學(xué)的實驗結(jié)果表明sic1突變體中包括胞吞和蛋白運(yùn)輸在內(nèi)的囊泡運(yùn)輸過程受到明顯抑制，這種囊泡運(yùn)輸過程的異常使得Fe、Mn離子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NRAMP1等膜蛋白的開放交通（protein trafficking）過程和亞細(xì)胞定位（subcellular localization）受到影響，從而影響了Mn離子的運(yùn)輸。同時膽堿處理及脂質(zhì)組分析結(jié)果表明，sic1細(xì)胞質(zhì)中的膽堿含量升高打破了細(xì)胞膜系統(tǒng)中的磷脂平衡，從而影響了細(xì)胞的囊泡運(yùn)輸過程。
 

該研究不僅為理解植物調(diào)控離子組穩(wěn)態(tài)提供了新思路，并且在真核生物中首次闡明膽堿和磷脂酰膽堿作為一種重要的細(xì)胞膜組分在囊泡運(yùn)輸過程中的重要作用，對人們?nèi)媪私饽遗葸\(yùn)輸這一基礎(chǔ)生物學(xué)過程提供了新的方向。美國AAAS旗下的EurekAlert “News Release”欄目對該科研成果進(jìn)行了采訪,并與同日刊出。此外，《PLoS Biology》雜志還將在同期刊發(fā) 名為“Lipids at the crossroad: shaping biological membranes heterogeneity define trafficking pathways”的評論性綜述文章，對該研究成果進(jìn)行詳細(xì)的評論和介紹。

 以下截圖來自文章： 

 

 

 

 

 

 

 

晁代印研究組多次使用翌圣的Hieff Clone One Step Cloning Kit（CAT:10911 ）將相應(yīng)片段成功克隆到載體上，為課題的后續(xù)開展提供了強(qiáng)有力的實驗工具。

翌圣生物經(jīng)數(shù)年潛心研究，精益求精。摸索與優(yōu)化反復(fù)循環(huán)，實現(xiàn)了“末端同源重組技術(shù)”由理論到應(yīng)用的升級，研發(fā)出Hieff Clone系列克隆產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品克隆效率顯著提升，可達(dá)95%以上?；谕粗亟M的方式，該系列產(chǎn)品無需考慮酶切位點，適用于任何載體和任意片段的連接。同時兼具連接反應(yīng)時間短（20 min）、操作簡單等優(yōu)勢。

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文章摘自：植生所