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植物所發現馬達蛋白調控赤霉素合成與細胞伸長的新途徑
馬達蛋白(motor protein）是依賴于細胞骨架蛋白將化學能轉變為機械能的一類蛋白，在動植物細胞生長和細胞分裂中是必不可少的。但是除提供能量之外，該類蛋白在動物和植物細胞中是否還具有其它生理功能還不為人所知。植物研究所種康研究組與其合作者發現并證實了一個kinesin類型馬達蛋白具有轉錄因子活性，其突變導致赤霉素（GA）合成水平降低，而使細胞伸長受阻。
研究人員在水稻中發現了一個種子及各器官都明顯變短的突變體gdd1，生理學實驗表明，突變體對赤霉素應答正常且外源施加可以恢復其表型，結合遺傳學分析，證明gdd1為一個新的赤霉素合成缺陷突變。研究人員通過圖位克隆分離了GDD1基因，證明該基因位于9號染色體，編碼一個kinesin類型的馬達蛋白BC12。基因芯片分析顯示，gdd1突變體中赤霉素合成的關鍵基因KO2的轉錄水平明顯下調。通過生物信息學分析、EMSA和ChIP證明，GDD1可以與KO2的啟動子結合，并具有轉錄因子活性，由此認為GDD1的靶基因是赤霉素合成的關鍵基因KO2。進一步借助毛細管電泳和質譜鑒定，證實突變體中赤霉素合成減少。這一發現揭示了赤霉素合成調節的新模式，為馬達蛋白在動植物細胞生長和細胞分裂中的功能研究開辟了新的途徑。GDD1基因在分子育種中具有潛在的應用前景。
相關研究工作于2月15日發表在國際學術雜志《植物細胞》（The Plant Cell）上（論文鏈接：http://www.plantcell.org/cgi/reprint/tpc.110.081901v1）。該研究得到了基金委創新研究群體項目和國家863項目的資助。
GDD1突變引起細胞生長、KO2基因表達以及赤霉素（GA）代謝受阻。A.突變體種子和穗以及細胞生長受阻。B. GA恢復突變體微管排布，GDD1具有轉錄激活活性。C. GDD1的定位與突變體GA代謝。
