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    在國家自然科學基金項目（項目編號：31571378、31501088）等資助下，中國科學院微生物研究所植物基因組學國家重點室孔照勝研究組在細胞骨架調控植物細胞形態(tài)建成方面再獲重要進展，通過遺傳學、活細胞顯微成像及數(shù)學模擬闡釋了一個通過拮抗微管切割、來調控微管骨架動態(tài)重構與細胞形態(tài)建成的新機制。研究成果以“Augmin Antagonizes Katanin at Microtubule Crossovers to Control the Dynamic Organization of Plant Cortical Arrays”（在微管交叉點處Augmin通過拮抗Katanin介導的切割來控制植物周質微管動態(tài)組織）為題，于2018年4月12日在Current Biology（《當代生物學》）上發(fā)表�？渍談傺芯繂T為該文章通訊作者，博士研究生王光達為第一作者。論文鏈接為：http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30308-7。

圖：Augmin調控植物微管骨架動態(tài)重組與細胞形態(tài)建成

    在植物細胞形態(tài)建成中，細胞骨架通過調控細胞分裂方向與細胞生長模式發(fā)揮決定性作用，因此，研究細胞骨架的時空特性與動態(tài)調控是全面解析植物細胞形態(tài)建成機制的關鍵。特別是在細胞生長方面，植物細胞形成特異的周質微管骨架(Cortical Microtubule Arrays)，緊貼于細胞質膜內(nèi)側、呈二維平行排列，為細胞壁中纖維素微纖絲的合成提供軌道，從而調控細胞生長與形態(tài)建成。微管呈高度動態(tài)特性，不斷進行活躍的重組，形成了特異的微管列陣，以響應發(fā)育和外界信號。植物細胞如何組裝微管骨架并精確調控其動態(tài)構象一直是植物細胞生物學領域的一個重大科學問題。課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)了Augmin復合體控制植物細胞微管的起始組裝的機制(Current Biology, DOI:10.1016/j.cub.2014.09.053)；解碼了Katanin復合體控制微管精準切割的機制(EMBO Journal, DOI:10.15252/embj.201796823)；揭示了微管骨架與微絲骨架協(xié)同調控葉表皮毛細胞形態(tài)建成的機制(eLife, DOI: 10.7554/eLife.09351)。后續(xù)研究進一步發(fā)現(xiàn)augmin 復合體除了介導微管成核之外，還有一個之前從未報道過的功能：負向調控由切割酶katanin介導的微管切割�；罴毎�顯微成像發(fā)現(xiàn)augmin更傾向于定位在微管交叉點上，并且通過抑制katanin的切割、穩(wěn)定微管交叉構象，來調控微管動態(tài)重組與細胞形態(tài)建成（圖）。進一步通過遺傳和數(shù)學模擬分析解析了augmin調控微管動態(tài)組織的作用機制（動圖）。

    上述研究在活細胞水平、以四維空間視角闡釋了植物細胞形態(tài)建成中微管骨架的時空特性與精巧調控機制，揭示了augmin復合體在調控植物細胞微管動態(tài)組織與細胞形態(tài)建成方面的一個新機制。該研究結果為系統(tǒng)解析植物細胞形態(tài)建成機制的細胞調控機制提供了重要理論依據(jù)。

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