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植物胞吞和胞吐的耦合调控
植物学报
2022, 57 (3):
375-387.
DOI: 10.11983/CBB21223
真核细胞通过胞吞和胞吐作用将大分子和颗粒性物质运出或运送至质膜, 其中包括一些具有重要生物学功能的蛋白质。胞吞和胞吐途径之间的耦合对维持质膜的完整性以及调控质膜蛋白的丰度和活性至关重要。动物中, 突触小泡的胞吞和胞吐在时空上紧密耦合已被证明是持续神经传递的必要条件。近年来, 随着对植物囊泡运输的深入研究, 越来越多的证据表明, 植物细胞的胞吞和胞吐间同样存在耦合调控, 且在植物生长发育和对外界环境的响应中扮演重要角色。该文综述了植物协同调控胞吞和胞吐的生理学意义, 并结合网格蛋白介导囊泡运输的最新研究进展探讨了其可能的耦合机制。  View image in article
图2
植物耦合调控胞吞胞吐以适应环境并生长繁衍
SNARE: 可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体
正文中引用本图/表的段落
除CME和CMX外, 植物还存在其它胞吞胞吐途径。近年来, 植物中非网格蛋白依赖的胞吞(clathrin- independent endocytosis)逐渐受到人们的关注(Paez Valencia et al., 2016)。其中包括膜微区(membrane microdomain)脂筏(lipid raft)介导的胞吞, 该胞吞途径与CME协同调控质膜上RbohD (respiratory burst oxidase homolog D)的活性(Li et al., 2012; Hao et al., 2014)。经典分泌途径中, 蛋白质首先在内质网合成, 接着依次经过高尔基体和TGN, 最终到达质膜或胞外(Cai et al., 2011)。非经典分泌途径主要包括MVB (An et al., 2006; Meyer et al., 2009; Nielsen and Thordal-Christensen, 2013)、液泡(Hatsugai et al., 2009; Hara-Nishimura and Hatsugai, 2011)以及拟南芥和烟草(Nicotiana tabacum)中新发现的球形双膜细胞器EXPO (exocyst-positive organelle)介导的分泌途径(Wang et al., 2010)。这些非经典胞吞胞吐途径的耦合调控机制仍有待进一步解析。总之, 植物在收到外界刺激和自身的生长发育信号后, 通过激素和网格蛋白等囊泡运输调控因子实现特定组织细胞中胞吞和胞吐的动态平衡, 从而适应复杂多变的环境并完成其生命周期(图2)。
本文的其它图/表
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