植物重要膜蛋白的扩散与胞吞机制  

Dynamics and endocytosis of important membrane proteins in plants

作　　者：王莉[1,2] 吕雪芹[3] 李晓娟[3] 李瑞丽[3] 林金星[1,3] 

机构地区：[1]中国科学院植物研究所,北京100093 [2]扬州大学园艺与植物保护学院,扬州225009 [3]北京林业大学生物科学与技术学院,北京100083

出　　处：《科学通报》2014年第31期3035-3042,共8页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家重点基础研究发展计划(2011CB944600,2011CB809103);教育部创新团队项目(IRT 13047);高等学校学科创新引智计划(B13007)资助

摘　　要：膜蛋白作为细胞膜的重要组成部分,通常会发生胞吞循环以调控其在细胞膜上的数量平衡,或响应外界环境的刺激.单分子成像技术是近年来发展起来的,可用于在活细胞条件下对单个分子进行观测和研究的新技术,具有较高的时空分辨率,实现了在纳米和微秒水平上对单个分子的快速实时成像和精确分析.本文结合作者所在实验室取得的研究成果,介绍了利用单分子技术,包括全内反射荧光显微术、荧光相关光谱、荧光互相关光谱分析等方法,对植物几种重要膜蛋白在质膜上的运动特征以及胞吞途径的研究工作,总结了植物中脂筏微区分布及脂筏参与的胞吞途径对膜蛋白功能的调控机制,展望了植物质膜微区的精确划分以及膜蛋白胞吞之后的去向等方面所面临的难题.Membrane proteins represent important constituents of plasma membranes and serve biological functions. These proteins regulate endocytic recycling to control the abundance and distribution of proteins at the cell surface, and transduce signals from the extracellular environment to the intracellular space. Single-molecule techniques directly monitor the rapid nanometer-scale spatiotemporal dynamics of molecules and are especially suitable to analyse molecular behaviors in living cells. In this review, we outline the principles of single-molecule microscopy and spectroscopy techniques, and highlight the importance of using these techniques in the study of plant membrane proteins. We summarize the motion characteristics in relation to the endocytic pathways of plasma membrane proteins and highlight the role of lipid rafts and the regulation mechanisms of PM proteins. Furthermore, existing problems and future challenges of this new field are discussed, e.g., the accurate separation of membrane microdomains and the fate of endocytic proteins.

关 键 词：单分子技术 膜筏微区 膜蛋白 扩散 胞吞途径 

分 类 号：Q946.1[生物学—植物学]