拟南芥μ1衔接蛋白介导反式高尔基网络和早期内体上的蛋白分拣

发布时间：2018-06-10 13:06

本文选题：囊泡运输 + 衔接蛋白复合体　；参考：《山东农业大学》2016年博士论文

【摘要】：植物细胞中存在着复杂的内膜系统,细胞内蛋白的分拣发生在内吞和分泌途径中,反式高尔基网络/早期内吞小泡(TGN/EE)是内吞途径和分泌途径的交汇点。在拟南芥中,TGN/EE是一个自主和高度动态变化的细胞器,货物蛋白到达了TGN/EE后,会在小囊泡上进行进一步的分拣。有一些会和PVC/MVB融合进入液泡降解途径,有一些会进入分泌途径而运输到质膜上。因此,TGN/EE是内吞途径和分泌途径中至关重要的货物分拣中心。胞内蛋白的分拣依赖于货物蛋白自身的分拣序列和识别这一序列的分子机制。衔接蛋白(AP)复合体在识别分拣序列的过程中起着至关重要的作用。衔接蛋白复合体是异源四聚体,包括两个大亚基(γ和β),一个中间亚基(μ)和一个小亚基(σ)。其中中间亚基主要负责货物的识别。在拟南芥中,最近Park和Teh等人鉴定了AP1复合体的μ亚基AP1M2的功能。AP1M2之前被命名为HAPLESS13(HAP13),它的突变体hap13表现出雄性不育的表型。最近的研究结果表明HAP13定位在TGN上并且可以和AP1复合体别的亚基相互作用,这证明了HAP13/AP1M2确实就是AP1的μ亚基。ap1m2-1是新发现的HAP13/AP1M2突变体,KNOLLE的定位在突变体中出现了异常从而导致了突变体细胞分裂的异常。但是,HAP13/AP1M2是否还参与别的生物学过程还不是很清楚。本论文的主要结果和结论如下:(1)HAP13参与了细胞的形态建成。为了研究HAP13在孢子体发育中的功能,我们利用新获得的等位突变体hap13-1(ap1m2-1)来做研究,其还有部分的转录本编码前面的229个氨基酸。hap13-1表现出多方面生长发育的表型,植株矮小,主根变短,在土中很难完成成花转变。叶片表皮细胞变小而且失去了七巧板状的拼图结构。表皮毛分支数减少,大多数只有一个分支。根和下胚轴表皮细胞发育异常,呈现出鼓包状。根毛细胞膨大或者很难起始发育。(2)HAP13参与后高尔基体的膜泡运输。为了探究HAP13参与哪些囊泡运输途径,我们利用荧光染料FM4-64和BFA处理的方法检测内吞和囊泡运输的过程。在hap13-1中,我们发现FM4-64的内吞明显增加,BFA处理后,突变体中仍然有很多FM4-64存在于BFA小体以外,BFA洗脱以后,突变体中的BFA小体仍然有部分残留。(3)HAP13参与了调控生长素信号途径和类受体激酶信号途径。为了进一步研究HAP13参与的囊泡运输途径,把HAP13可能的货物连接上荧光蛋白,利用杂交的方法引入到突变体中,看这些货物蛋白的亚细胞定位是否受到影响。生长素外运蛋白PIN2在质膜上的不对称定位受到了破坏,油菜素内酯的受体BRI1在胞质小囊泡中的定位明显增加。BFA处理后,两种蛋白在突变中都可以形成BFA小体。但是当BFA洗脱以后,两种蛋白在突变体中都仍然有部分残留。(4)HAP13介导液泡融合的功能在进化上保守。为了进一步验证HAP13是AP1的中间亚基,我们利用拟南芥中的HAP13来互补酵母AP1的μ亚基突变体amp1-的表型,HAP13可以互补amp1-在渗透胁迫下液泡融合异常的表型。综上所述,拟南芥μ1衔接蛋白对于TGN/EE上的蛋白分拣起着非常重要的作用。
[Abstract]:In Arabidopsis , TGN / EE is one of the most important goods sorting centers . ( 4 ) In order to further verify the phenotype of the mu - subunit mutant amp1 - of the yeast AP1 in the arabidopsis thaliana , in order to further verify the phenotype of the mu - subunit mutant amp1 - of the yeast AP1 in the arabidopsis thaliana , in order to further verify the phenotype of the mu - subunit mutant amp1 - of the yeast AP1 in the Arabidopsis thaliana , it is possible to complement amp1 - the phenotype of the vacuolar fusion abnormal under osmotic stress . In conclusion , the Arabidopsis . mu . 1 adaptor protein plays a very important role in protein sorting on TGN / EE .
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2

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