一种新的植物囊泡运输调节剂

运输简单化学胆碱的蛋白质在囊泡运输，离子稳态以及植物生长和发育中起主要作用，12月28日在开放获取期刊PLOS Biology上发表的两项新研究，由Dai-Yin Chao撰写。中国上海生命科学研究院，加州大学伯克利分校的盛銮和同事。

这种被称为胆碱转运蛋白1(CTL1)的蛋白质以前被认为是形成筛板的必要条件，细胞壁穿孔调节植物韧皮部材料的通过。但其功能的机制，以及它是否在植物中起到了其他作用，不明。Chao及其同事在模拟植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中筛选控制离子稳态的基因时发现了CTL1。他们发现根中CTL1的缺失导致叶片中的离子紊乱，以及根中胞间连接通道(胞间通道)的变形。CTL1突变也改变了离子转运蛋白的分布，结合先前将CTL1定位于反式高尔基体网络的工作，使得作者研究CTL1是否在囊泡运输中起直接作用。果然，他们发现CTL1的缺失破坏了多种蛋白质的定位，包括生长素转运蛋白 - 生长素是植物中的主要生长激素。

Luan及其同事首先绘制了CTL1在拟南芥中的分布图，发现它无处不在，但在生长素最高的地方最高：生长尖端，血管组织和幼苗带来的“顶端钩”。推过土壤。在细胞内，他们也发现CTL1定位于反式高尔基体网络，并且似乎控制了进出质膜的运输;作者观察到，没有CTL1，生长素转运蛋白被误导，植物显示出生长素缺失的典型迹象，包括缺乏细胞伸长。

Chao还表明，过量的胆碱会抑制内吞作用，模仿CTL1缺失的影响，并提示CTL1的关键功能是将胆碱螯合到内涵体中。他们提出，将胆碱水平保持在内体外的低水平会促进酶，磷脂酶D的活性，这种酶会裂解多种脂质，并且这样做会直接影响囊泡脂质成分，从而影响目的地。在该模型中，CTL1的缺失引起胆碱，其抑制酶，改变囊泡脂质，并最终导致囊泡错误定向，这将解释CTL1突变的多重作用，包括离子失衡，胞间连丝缺陷和生长素错误定位。

Chao指出，CTL1也存在于动物细胞中，因此该研究得出的结论是“将CTL1定性为蛋白质分选的新调节因子，不仅可以使研究人员了解植物中的离子稳态，而且可以了解囊泡运输。”