液泡是是成熟植物細胞中最大的細胞器，在維持細胞滲透壓和膨壓、調(diào)節(jié)離子動態(tài)平衡、貯藏和消化細胞內(nèi)代謝產(chǎn)物等過程中發(fā)揮重要作用，液泡膜蛋白對液泡功能的正常行使至關(guān)重要。然而，液泡常常位于細胞內(nèi)層深處，由于研究技術(shù)的限制，迄今仍無法對其膜蛋白動態(tài)特征進行深入分析。
林金星教授團隊在前期工作的基礎(chǔ)上，以模式植物擬南芥為研究對象，通過裂解原生質(zhì)體提取完整的液泡，并將液泡固定于自制的樣品槽中，運用全內(nèi)反射熒光顯微鏡并結(jié)合單分子示蹤技術(shù)，實時追蹤和分析了液泡膜上不同蛋白的動力學(xué)特征，時空尺度上精度分別達到100 ms和100 nm。此外，該研究通過分析與比較相同蛋白在不同膜系統(tǒng)（細胞質(zhì)膜和液泡膜）上的動力學(xué)特征，以及不同蛋白在同一膜系統(tǒng)（液泡膜）上的動力學(xué)特征，揭示了蛋白的動力學(xué)與蛋白所處的微環(huán)境以及蛋白自身的特性密切相關(guān)。該團隊成功地將全內(nèi)反射熒光顯微術(shù)的運用由細胞質(zhì)膜延伸至液泡膜，為破譯植物液泡的生物學(xué)功能提供了新的途徑。
本成果已于10月26日在國際著名植物學(xué)期刊Molecular Plant正式發(fā)表(DOI：10.1016/j.molp.2016.10.015)，IF="7.142"。林金星教授為該文的通訊作者，該團隊2014級博士生呂雪芹為論文的第一作者，荊艷萍教授為論文的共同第一作者。該論文得到了高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計劃、分子設(shè)計與森林重建高精尖創(chuàng)新中心、教育部創(chuàng)新團隊和自然科學(xué)基金委的支持。
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