拟南芥微管结合蛋白RIC1的功能分析

微管结合蛋白通过调控细胞微管骨架的组织和动态，进一步对植物细胞的形态建成、分化发育乃至整体植物的生长发育起着重要的作用。RIC1是植物特有的微管结合蛋白和ROP GTPases的下游效应子。ROP GTPases通过激发或抑制RIC1的活性来调控微管的组织方式，并调控植物细胞的形态建成。但RIC1对微管组织方式以及微管动态的调控机理仍有待进一步的研究。本项目拟对拟南芥 RIC1调控微管骨架的分子机制开展研究：通过构建RIC1截除突变体(truncate mutant) 分析RIC1与微管和ROP GTPases的结合域以及其他功能域；分析RIC1同其他已知微管结合蛋白的互作情况；分析基因敲除和转基因拟南芥的表型，并结合生物化学分析和体内微管动力学参数的测定和分析，阐明RIC1在植物细胞的形态发生和发育中的生理功能。本研究在植物细胞生长和形态建成的调控机理的研究方面有重要的科学理论意义。

细胞骨架结合蛋白通过调控细胞骨架的组织和动态，进一步对植物细胞的形态建成、分化发育乃至整体植物的生长发育起着重要的作用。RIC1 (ROP interactive CRIB-containing protein 1）是植物特有的微管结合蛋白和小G-蛋白ROP GTPases的下游效应子。RIC1对细胞骨架组织方式以及动态的调控机理仍有待进一步的研究。.在本项目执行过程中，通过对RIC1表达模式的研究结合基因芯片的数据分析，我们发现RIC1在花粉和花粉管中有很高的表达量。作为一个微管结合蛋白，RIC1在花粉管中并不与微管结合，而是定位在花粉管顶端的质膜上。进一步的研究发现，RIC1作为ROP1下游的效应子，在花粉管中通过调控微丝骨架的动态变化而控制花粉管的极性生长，而且RIC1对于微丝的调控依赖于花粉管顶端的钙梯度。我们的研究不仅发现了RIC1蛋白新的功能，而且深入解析了调控花粉管极性生长的ROP信号网络及其分子机制，为细胞极性生长调控提供了新的信息和重要的理论依据。