生命科学学院毛传澡课题组在NewPhytologist发文揭示SNARE蛋白介导水稻中生长素转运体的胞内转运及根系形态建成

来源：浙江大学时间：2024-12-19 01:42:59

2024年11月6日，浙江大学生命科学学院毛传澡课题组在New Phytologist上在线发表了题为The t-SNARE protein OsSYP132 is required for vesicle fusion and root morphogenesis in rice的研究论文。该论文揭示了SNARE 蛋白OsSYP132 在生长素转运体OsPIN1b 的胞内转运和根的形态建成过程中的重要作用，为植物根形态建成的遗传改良研究提供了新的基因资源和见解。

根的形态建成对幼苗的存活和植物生长至关重要。水稻作为主要粮食作物，具有典型的须根系。但其根系建成的的分子机制尚不清晰。前期毛传澡团队已经明确了生长素转运蛋白OsPIN1在根尖生长素极性分布及根的发育中的重要功能。但其在根细胞膜中的极性定位是如何建成并不清楚。

该研究团队基于正向遗传学分析和图位克隆鉴定了调控水稻根形成建成的重要基因SYNTAXIN 132（OsSYP132），该基因的突变体srm1同时缺失不定根和侧根。研究发现srm1中OsSYP132发生了点突变产生提前终止密码子，导致OsSYP132丢失了跨膜后区域（PTM）。基于体内IP-LC-MS/MS、体外脂质体融合实验、蛋白结构预测和分子动力学模拟等实验，研究团队鉴定了功能性 SNARE 复合物 OsSYP132-OsNPSN13-OsSYP71-OsVAMP721/722，并发现 OsSYP132 的 PTM 区域的完整性对基于 OsSYP132 的 SNARE 复合物介导的囊泡与质膜的融合至关重要。通过生长素信号示踪标记及原位免疫实验等，研究团队发现srm1中OsPIN1b 的胞内转运及其在不定根和侧根原基细胞中的质膜定位发生了严重错乱，扰乱生长素的正常分布，无法建立生长素浓度梯度和顶端最大值，进而导致不定根及侧根原基在突破表皮前停止生长。