5月10日，我校2021級(jí)碩士研究生王鎏帆在國(guó)際植物學(xué)著名期刊《Plant Physiology》在線發(fā)表題為“Clathrin-mediated trafficking regulates copper tolerance by modulating the localization of HEAVY METAL ATPase 5 in Arabidopsis root cells”的研究論文，揭示了網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的囊泡運(yùn)輸（Clathrin-Mediated Trafficking； CMT）調(diào)控植物銅脅迫響應(yīng)的分子機(jī)制。

　　銅（Copper）是生命的基本元素，是微量元素界的“低調(diào)貴族”。同時(shí)，銅又是一把“雙刃劍”：銅太少細(xì)胞無(wú)法生存，太多又會(huì)造成細(xì)胞死亡。因此，了解植物響應(yīng)銅脅迫的分子機(jī)理，對(duì)銅污染土壤中植物的生長(zhǎng)發(fā)育和農(nóng)產(chǎn)品安全至關(guān)重要。近年來(lái)研究證實(shí)，網(wǎng)格蛋白通過調(diào)控質(zhì)膜蛋白的內(nèi)吞通量或特定質(zhì)膜蛋白的胞內(nèi)運(yùn)輸來(lái)幫助植物響應(yīng)重金屬脅迫。然而，有關(guān)CMT與植物銅脅迫響應(yīng)的相關(guān)性研究尚屬空白。

圖1 網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的胞內(nèi)運(yùn)輸調(diào)控植物銅耐受性

　　本研究發(fā)現(xiàn)，銅脅迫誘導(dǎo)網(wǎng)格蛋白在質(zhì)膜PM（Plasma Membrane）和反式高爾基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)/早期內(nèi)體TGN/EE（Trans‐Golgi Network / Early Endosome）上的招募（圖 1 A）；生理學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，相比野生型，CME功能破壞擬南芥銅耐受性顯著下降。此外，細(xì)胞學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，CMT通過精準(zhǔn)調(diào)控銅解毒蛋白HMA5（Heavy Metal ATPase 5）在PM和TGN/EE的定位、內(nèi)吞和胞內(nèi)運(yùn)輸（圖 1 B-C），進(jìn)而參與植物銅解毒過程（圖 1 D）。研究成果有助于解析植物銅脅迫響應(yīng)調(diào)控的內(nèi)在分子機(jī)理，對(duì)銅污染生境下的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)作物品種培育、確保國(guó)家糧食安全具有指導(dǎo)意義。

　　生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院碩士研究生王鎏帆與徐梅博士為該論文的共同第一作者，嚴(yán)旭博士、壽建昕教授和王超教授擔(dān)任共同通訊作者。此外，生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院碩士研究生邵勇華、張國(guó)超、冉玉玲和蘆泓倩等同學(xué)也參與了此項(xiàng)研究。本研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和紹興文理學(xué)院科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)的資助支持。

　　Plant Physiology是美國(guó)植物生物學(xué)家學(xué)會(huì)于1926年創(chuàng)辦的一本著名植物學(xué)期刊，也是植物學(xué)領(lǐng)域歷史最悠久、最權(quán)威、引用次數(shù)最多的期刊。

　　論文鏈接：https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/ kiaf183/8128048

編輯：趙晗宇　張冉