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PLoS Biology| 植生所揭示CTL1影響植物生長發育及離子平衡新機制
轉載自植生所
2017年12月28日，PLoS Biology（影響因子9.797）雜志在線發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運蛋白CTL1通過調控囊泡運輸影響植物的生長發育及離子平衡的新機制，同時這也是有研究發現膽堿在生物體囊泡運輸方面發揮著重要作用。
膽堿及其后續產物磷脂酰膽堿(PC)是真核細胞細胞膜的重要組成部分，占到細胞膜磷脂總含量的60%，然而它們的含量在從內質網合成，然后經由高爾基體和囊泡運輸到質膜的過程中逐漸減少，且在細胞質膜上極性分布在于脂雙層外側，這些現象的意義一直未知，也讓人們對于膽堿及PC的功能產生疑惑。晁代印課題組運用離子組學手段，通過正向遺傳學篩選，獲得一個多種礦質元素含量發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運蛋白的基因CTL1的點突變導致了該表型。
深入研究表明，CTL1基因能夠影響擬南芥胞間連絲的發育及其功能，從而阻礙了根部重要轉錄因子SHR蛋白從中柱向內皮層細胞的移動，造成了sic1突變體中的細胞屬性的變化，進而導致HKT1和HMA4等離子轉運蛋白基因在根部外皮層異位表達而影響了植株中Na和Zn的含量。此外，細胞生物學的實驗結果表明sic1突變體中包括胞吞和蛋白運輸在內的囊泡運輸過程受到明顯抑制，這種囊泡運輸過程的異常使得Fe、Mn離子的轉運蛋白NRAMP1等膜蛋白的開放交通（protein trafficking）過程和亞細胞定位（subcellular localization）受到影響，從而影響了Mn離子的運輸。同時膽堿處理及脂質組分析結果表明，sic1細胞質中的膽堿含量升高打破了細胞膜系統中的磷脂平衡，從而影響了細胞的囊泡運輸過程。
該研究不僅為理解植物調控離子組穩態提供了新思路，并且在真核生物中闡明膽堿和磷脂酰膽堿作為一種重要的細胞膜組分在囊泡運輸過程中的重要作用，對人們全面了解囊泡運輸這一基礎生物學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行了采訪,并與同日刊出。此外，《PLoS Biology》雜志還將在同期刊發 名為“Lipids at the crossroad: shaping biological membranes heterogeneity define trafficking pathways”的評論性綜述文章，對該研究成果進行詳細的評論和介紹。
以下截圖來自文章：
晁代印研究組多次使用翊圣的Hieff CloneTM One Step Cloning Kit（CAT:10905 ）將相應片段成功克隆到載體上，為課題的后續開展提供了強有力的實驗工具。
翊圣生物經數年潛心研究，精益求精。摸索與優化反復循環，實現了“末端同源重組技術”由理論到應用的升級，研發出Hieff CloneTM系列克隆產品。該系列產品克隆效率顯著提升，可達95%以上。基于同源重組的方式，該系列產品無需考慮酶切位點，適用于任何載體和任意片段的連接。同時兼具連接反應時間短（20 min）、操作簡單等優勢。
翊圣生物立足于酶制劑生產，為科研院所、高校和分子診斷公司提供*品質的試劑。目前主要是面向基礎科研、高通量建庫和分子診斷相關試劑。
文章摘自：植生所
