微生物所在微管骨架動態組織機制研究中獲進展

　　微管(Microtubules, MTs)是真核生物細胞骨架的重要組分，在各種細胞過程中都發揮重要作用，如細胞形態決定、細胞分裂、細胞運動、胞內物質運輸和信號傳導等。微管骨架具有高度的動態特性，其排列方式不斷進行活躍的重組，以響應發育和外界環境（包括生物和非生物刺激）信號。動物細胞中的微管組織中心(MT organizing center, MTOC)是中心體(centrosome)，而植物細胞沒有類似中心體的MTOC。因此，在缺乏中心體的情況下，植物細胞如何進行微管的動態組織，一直是一個懸而未決的重要細胞生物學問題。

　　周質微管(cortical MTs，CMTs)是間期植物細胞中特有的一種微管組織形式，主要通過控制細胞壁合成過程中新生纖維素微纖絲的沉積方向來調控植物細胞的生長及極性，從而調控植物細胞形態建成。另外，周質微管的動態重組也在植物-微生物互作時的相互識別及信號傳導過程中起著至關重要的作用。

　　中國科學院微生物研究所植物基因組學國家重點實驗室的孔照勝研究組運用先進的活細胞顯微成像技術(Live Cell Imaging)，對模式植物擬南芥葉表皮細胞中周質微管的動態組織進行了實時追蹤觀察，首次發現augmin復合體招募g-Tubulin復合體到原有微管上并引發新生微管成核(MT Nucleation)，即新生微管從頭(de novo)形成，包括叉狀成核(Branching nucleation)和平行成核(Parallel nucleation)兩種形式。深入研究發現當augmin復合體功能受損時，新生微管成核頻率急劇下降；叉狀形式成核比例下降，成核角度變小；導致突變體細胞微管列陣變為高度平行并成束排列；最終導致植株整體發育遲緩、形態矮小。

　　上述研究首次揭示了augmin復合體在間期植物細胞周質微管動態組織過程中，特異調控微管依賴的微管成核(MT-dependent MT nucleation)，并且以最直接的活細胞顯微成像證據證實了augmin既可以作為一個招募因子(recruiting factor)起作用、起始微管成核，又可以作為一個聯結因子(adaptor)調控微管成核的幾何構像。該研究結果將人們對augmin復合體的研究引向了一個新的領域，也為動物及真菌細胞體系中不依賴于中心體的微管(acentrosomal MTs)的動態組織機制研究提供了重要依據和借鑒。

　　該研究結果發表于11月17日出版的Cell 子刊Current Biology 上，孔照勝組的畢業生柳婷、助研田娟博士和在讀博士生王光達為共同第一作者。該研究得到了國家自然基金，中科院“百人計劃”啟動基金及植物基因組學國家重點實驗室自主研究課題經費的資助。