微管结合蛋白AtEL1的鉴定和功能分析

细胞微管骨架对植物细胞的形态建成、分化发育乃至整体植物的生长发育起着重要的作用，而微管的组织和动态变化与微管结合蛋白的调控密切相关。我们用标签激活法筛选到的一个突变体，在垂直培养时根呈现偏向生长，根表皮细胞排列也呈现左旋的表型，表明细胞微管骨架系统受到干扰。经鉴定发现该表型是由于一个蛋白的功能缺失造成的，该蛋白属于一个植物特有的蛋白家族，在拟南芥中共有7个成员。这一家族的另一成员EDE1是一个新发现的微管结合蛋白，被证明在在胚乳早期发育过程中起重要作用，而其他成员的功能仍未见报道。本项目拟对拟南芥 AtEL1（EDE1-like 1）调控微管骨架的分子机制开展研究,结合分子生物学、生物化学、遗传学和细胞生物学手段鉴定AtEL1是否作为微管结合蛋白在根细胞极性生长中具有重要功能，及其调控微管骨架的作用机理。本研究在植物细胞生长的调控机理的研究方面有重要的科学理论意义。

细胞微管骨架对植物细胞的形态建成、分化发育乃至整体植物的生长发育起着重要的作用，而微管的组织和动态变化与微管结合蛋白的调控密切相关。研究者们早已认识到微管骨架能响应不同激素信号以及环境信号（如光等），并通过组织、排列的改变调控细胞生长。然而一直以来，对于植物如何响应生长发育信号或环境信号调控微管重新取向从而控制细胞生长的机制并没有很好的解释。本研究利用拟南芥下胚轴这一模式系统，发现了在微管重新取向过程中起重要作用，负调控细胞伸长的蛋白AtEL1（亦被称为AUG8）并解析了其作用机理：该蛋白通过结合在微管正端，在微管重新取向过程中保护微管从而促进微管转向的完成以抑制细胞的伸长。这是植物响应生长发育信号和环境（如光等）信号调控细胞生长领域的重要新发现。研究成果已于今年发表在Plant Cell上，并被选为In Brief article特别介绍文章。