1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
内膜系统构成了细胞及细胞器之间的天然屏障,保证重要的生命活动在相对独立的空间内进行。细胞内膜性细胞器之间的物质(如蛋白质、脂类)的运输主要是通过囊泡完成的。囊泡运输需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及错中分子的调节,包括出芽、锚定和融合等过程。深入研究囊泡运输的新机制将有助于进一步丰富对植物细胞发育和植物抵抗逆境的认识,为今后的农作物遗传改良提供切实可靠的理论基础。
20世纪六七十年代,国外科学家们经过研究提出了囊泡运输假说,认为分泌途径中货物分子在细胞器之间的运输过程是通过穿梭的囊泡介导的。而后的研究逐步明确了一些囊泡相关蛋白及部分囊泡运输方式,囊泡膜的成分与细胞膜相同,表面通常被一层特异性蛋白包被,根据囊泡外包被的蛋白不同,可将转运囊泡分为网格蛋白包被囊泡(clathrincoated vesicle)[1]和cop(coated proteincomplex)[2]。
我国囊泡运输领域的研究起步较晚,本世纪初,国内囊泡运输研究领域逐步取得一些重要进展。囊泡运输机制方面:中科院生物物理所徐涛研究组关注胰岛素分泌囊泡发生和释放的机制;浙江大学段树民课题组探讨研究胶质细胞溶酶体分泌机制;中科院遗传发育所刘佳佳组探索囊泡货物卸载机制等[3]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
研究pi4kβ/ptdins4p调控循环的过程,以及循环能够调控多种膜蛋白(如离子通道、蛋白转运体、受体)在细胞膜上的丰度和极性分布,从而介导细胞对外界环境变化做出响应。
研究内容:
3. 研究的方法与方案
研究方案:
1、拟南芥pi4kβ1pi4kβ2的生长素表型和向重力性分析
4. 研究创新点
生长素通路中有关囊泡运输的机制研究较为清楚,但有关膜脂对囊泡运输的调控仍有待深入研究。通过前期研究证实PI4Kβ1和PI4Kβ2参与了囊泡运输的胞吞过程。PI4Kβ1和PI4Kβ2通过正调控胞吞和成膜体微管的动态来控制细胞胞质分裂。实验将进一步研究PI4Kβ/PtdIns4P是如何调控循环过程。
5. 研究计划与进展
2019.11查阅相关文献,撰写文献综述,了解实验所涉及内容的概况。
2019.12-2020.1进行一部分实验,收集整理数据。提交课题。
2020.3-2020.4继续进行实验,收集整理数据。撰写开题报告、中期检查。
