今天阅读的文献是2015年发表在《Mechanosensitive channel MSL8 regulates osmotic forces during pollen hydration and germination》,通讯作者是圣路易斯华盛顿大学的Elizabeth S. Haswell教授,该实验室一直致力于MSL家族的研究。
定位在细胞膜上的机械敏感离子通道感知机械压力,The mechanosensitive channel of small conductance (MscS)在演化上处于保守的地位,在细菌,古生菌,植物和真菌基因组均广泛存在,细菌的MscS的同源物能够通过释放渗透液来防止细胞应对渗透压胁迫时,细胞裂解。在拟南芥的中的MscS-like(MSL) 蛋白具有与大肠杆菌MscS相同的pore-lining结构域,除此之外,存在很大的区别。在先前的研究中发现,一些msl的突变体对于外界添加的渗透压不敏感,因此MSL是否在内环境如水势改变的过程中发挥功能呢?
MSL8的mRNA特异在花粉中,为了验证MSL8的蛋白定位,MSL8-GFP T1代的苗子发现一半有荧光,并且特异在三核花粉中表达,此外在花粉管中也能检测到MSL8的表达。通过共定位分析发现,MSL8主要与细胞膜的marker CPK34共定位,但不与内质网,高尔基体或液泡的marker共定位。因此MSL8主要在细胞膜以及未知的膜内小室中。有趣的是通过演化分析,MSL8在单子叶和双子叶植物中均有表达。
MSL8蛋白定位y MSL8演化分析当把MSL8表达在卵母细胞中,发现MSL8诱导的到电视改变较小,并且对阴离子有选择性。因此MSL8是一个小电势的非选择的阴离子通道。
MSL8膜片钳那么MSL8究竟调控了那些过程呢?他们拿到了两个T-DNA的mutant,正反交发现雄配子的传递率有缺陷,那么缺陷到底出在哪里呢?首先他们检测了花粉发育的过程,发现没有问题,而在花粉萌发过程发现,水和过程中,花粉活性大大下降,并且这种现像在低渗溶液聚乙二醇中可以看到。
MSL8参与调控水和过程那么MSL8如何调控花粉萌发的过程呢?花粉的体外培养可以看到,相比于野生型,msl8 的突变体花粉萌发比列下降一半,而使用Lat52的启动子过表达MSL8,花粉的萌发率大大下降,因此MSL8是花粉萌发的负调控因子。
MSL8负调控花粉萌发综上所述,该研究发现一个类MscS的蛋白能够调控花粉水和萌发的过程,并且极有可能是通过调节水势的过程。但是又没有方法能够直接证明一个基因参与调控机械压力的感知,这是一个很大问题。
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