近日，我校生命科學(xué)學(xué)院肖仕教授課題組在細(xì)胞生物學(xué)國(guó)際權(quán)威期刊Autophagy（IF 11.1）在線(xiàn)發(fā)表了題為 “Autophagy Regulates Glucose-Mediated Root Meristem Activity by Modulating ROS Production in Arabidopsis”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)，植物根尖特異的組成型自噬通過(guò)ATG8蛋白與過(guò)氧化物酶體跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCD1相互作用，調(diào)控過(guò)氧化物酶體的穩(wěn)態(tài)及其介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)活性氧和生長(zhǎng)素水平，參與應(yīng)答高濃度葡萄糖信號(hào)及抑制根分生組織活性（見(jiàn)圖1）。這一新發(fā)現(xiàn)為解析能量代謝與自噬之間的調(diào)節(jié)關(guān)系、豐富植物細(xì)胞葡萄糖信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等提供了重要的分子證據(jù)。該研究由我校生命科學(xué)學(xué)院肖仕教授課題組獨(dú)立完成，博士生黃莉和俞陸軍博士為論文共同第一作者，肖仕教授為該文唯一通訊作者。
圖1：不同葡萄糖濃度下WT和atg突變體根組織中生長(zhǎng)素和分生組織活性標(biāo)記DR5pro:GFP和
PLT1-YFP融合蛋白的表達(dá)情況比較
根系是植物吸收水分和營(yíng)養(yǎng)、應(yīng)對(duì)環(huán)境變化非常重要的器官之一。初生根的形成是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果，其生長(zhǎng)、發(fā)育以及再生受根尖分生組織活動(dòng)的調(diào)控。根尖分生組織中干細(xì)胞活動(dòng)受到激素水平（如auxin）、活性氧平衡（如H2O2和superoxide）等因子密切相關(guān)。研究表明，植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的葡萄糖不但為細(xì)胞代謝活動(dòng)提供能源基礎(chǔ)，也可作為類(lèi)激素信號(hào)分子調(diào)控一系列發(fā)育和生理活動(dòng)。近期有研究顯示，地上部產(chǎn)生的葡萄糖通過(guò)長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)運(yùn)，能夠作為信號(hào)分子調(diào)節(jié)地下部根的分生組織活性來(lái)抑制根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，但具體的作用機(jī)制還不清楚。本研究發(fā)現(xiàn)擬南芥根中組成型自噬位于葡萄糖受體HXK1和能量信號(hào)受體KIN10下游響應(yīng)葡萄糖信號(hào)，并通過(guò)與ABCD1互作調(diào)節(jié)過(guò)氧化物酶體的功能，同時(shí)影響根中活性氧平衡和生長(zhǎng)素水平，進(jìn)而維持葡萄糖對(duì)根分生組織活性的調(diào)控（見(jiàn)圖2）。該研究首次揭示了自噬調(diào)控根分生組織活性的重要生物學(xué)功能，對(duì)于深入理解葡萄糖信號(hào)通路和自噬通路的相互對(duì)話(huà)具有重要的科學(xué)意義。
圖2：自噬調(diào)控葡萄糖介導(dǎo)的根分生組織活性的工作模型
以上研究工作得到了國(guó)家杰出自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國(guó)際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金重大基礎(chǔ)研究培育項(xiàng)目等資助。
文章鏈接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2018.1520547
