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高等真核生物体内,大分子的内吞和分选与囊泡运输密切相连,并且高度保守。在植物体内对这一过程的研究将有助于我们了解细胞极性的建立与维持。
最近研究结果表明,在人类和小鼠体内存在-八亚基复合物溶酶体相关细胞器生物发生复合体-1(BLOC-1),负责内涵体到溶酶体的囊泡运输。通过序列比对分析,我们获得了BLOC-1复合物在拟南芥中的两个同源蛋白AtBLOS1和AtBLOS2,并深入研究了其中一个亚基AtBLOS1的生物学功能。
GUS组织染色、实时定量PCR和Western印迹结果显示,AtBLOS1在植物体内广泛表达,新生组织表达活性较高。AtBLOS1 RNAi敲降植物与同条件下生长的野生型Col-0相比,侧根密度和主根长度皆有不同程度增加,PIN蛋白在细胞膜上积累增加,但极性定位没有发生明显改变。酵母双杂交筛选拟南芥cDNA文库及原生质体和洋葱表皮细胞共转化实验表明,AtBLOS1和AtSNX1具有直接相互作用。AtBLOS1定位于内涵体到液泡运输通路的细胞器中,与AtSNX1部分共定位于内涵体。综上结果,拟南芥中AtBLOS1与AtSNX1共同调控PINs蛋白稳定性,进而改变生长素在植物根内的积累,影响植物根的发育。
AtBLOS2为BLOC-1复合物在拟南芥中另一同源蛋白,在不同物种中具有高度保守性,酵母和植物体内与AtBLOS1,AtSNX1都有直接相互作用,其突变体表型与AtBLOS1 RNAi敲降植物相似,这提示它们在同一复合物存在的可能性。为此,我们得出以下初步结论:拟南芥中存在BLOC-1复合物,此复合物至少包含AtBLOS1和AtBLOS2亚基,该复合物其它组分还有待进一步鉴定。
综上,我们得出以下初步结论:拟南芥中存在BLOC-1复合物,此复合物通过AtSNX1在PINs稳定性中起负调控作用,进而改变生长素在根内的运输和积累,影响植物根的发育。