近日，生命科學學院李廈教授課題組在Plant Physiology在線發(fā)表題為“R-SNARE protein YKT61 mediates root apical meristem cell division via BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE1 recycling”的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn)擬南芥SNARE蛋白YKT61通過調(diào)節(jié)BRI1的動態(tài)靶向從而調(diào)控RAM的發(fā)育。

主根的生長是通過根尖分生組織（RAM）的細胞分裂、分化和伸長來實現(xiàn)的。植物激素油菜素內(nèi)酯（BRs）在RAM發(fā)育中起著重要的作用，BR信號必須保持合適的強度才能保證RAM大小和根系生長的正常生長。位于質(zhì)膜上的激酶受體BRI1（BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE1）感知并激活BRs信號，BRI1通過后高爾基體囊泡組成性分泌到質(zhì)膜，通過網(wǎng)格蛋白依賴性和甾醇依賴性途徑內(nèi)吞，并靶向液泡降解，因此BRI1的動態(tài)亞細胞分布對BR信號轉(zhuǎn)導至關重要。

異四聚體蛋白復合物SNARE介導囊泡靶向的膜融合，對于膜蛋白的動態(tài)靶向十分重要。據(jù)報道，擬南芥中囊泡相關的R-SNARE VAMP727和膜靶向相關的Qa-SNARE SYP22與BRI1互作并調(diào)控其質(zhì)膜靶向。然而，SNARE如何調(diào)控BRI1的質(zhì)膜靶向尚不清楚。

擬南芥YKT61是一種非典型的R-SNARE蛋白，不包含其他R-SNAREs所具有的跨膜（TM）結構域，因此它主要存在于細胞質(zhì)。該團隊之前研究發(fā)現(xiàn)，YKT61的功能缺失導致雌/雄配子體致死（Ma et al., 2021）。本研究通過利用YKT61的弱突變材料-ykt61部分回補（ykt61-pc）株系，發(fā)現(xiàn)敲降YKT61導致因細胞分裂減少而造成的RAM長度變短，這與bri1-116突變體類似。YKT61與BRI1互作，對于BRI1靶向質(zhì)膜的動態(tài)再循環(huán)至關重要。進一步分析表明，YKT61對液泡的動態(tài)生物發(fā)生、高爾基體形態(tài)的維持和內(nèi)吞作用均十分重要，這也暗示它可能是一個植物整體生長和發(fā)育必須的基因。

山東農(nóng)業(yè)大學生命科學學院已畢業(yè)博士生馬婷為本文第一作者，李廈教授和南開大學生命科學學院張彥教授為論文共同通訊作者，南開大學生命科學學院研究生譚俊茹參與了研究，特別感謝山東大學白明義教授和河北師范大學湯文強教授提供了部分實驗材料。該項工作得到了國家自然科學基金的資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad634

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波