微生物所在微管骨架动态组织机制研究中获进展

　　微管(Microtubules, MTs)是真核生物细胞骨架的重要组分，在各种细胞过程中都发挥重要作用，如细胞形态决定、细胞分裂、细胞运动、胞内物质运输和信号传导等。微管骨架具有高度的动态特性，其排列方式不断进行活跃的重组，以响应发育和外界环境（包括生物和非生物刺激）信号。动物细胞中的微管组织中心(MT organizing center, MTOC)是中心体(centrosome)，而植物细胞没有类似中心体的MTOC。因此，在缺乏中心体的情况下，植物细胞如何进行微管的动态组织，一直是一个悬而未决的重要细胞生物学问题。

　　周质微管(cortical MTs，CMTs)是间期植物细胞中特有的一种微管组织形式，主要通过控制细胞壁合成过程中新生纤维素微纤丝的沉积方向来调控植物细胞的生长及极性，从而调控植物细胞形态建成。另外，周质微管的动态重组也在植物-微生物互作时的相互识别及信号传导过程中起着至关重要的作用。

　　中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室的孔照胜研究组运用先进的活细胞显微成像技术(Live Cell Imaging)，对模式植物拟南芥叶表皮细胞中周质微管的动态组织进行了实时追踪观察，首次发现augmin复合体招募g-Tubulin复合体到原有微管上并引发新生微管成核(MT Nucleation)，即新生微管从头(de novo)形成，包括叉状成核(Branching nucleation)和平行成核(Parallel nucleation)两种形式。深入研究发现当augmin复合体功能受损时，新生微管成核频率急剧下降；叉状形式成核比例下降，成核角度变小；导致突变体细胞微管列阵变为高度平行并成束排列；最终导致植株整体发育迟缓、形态矮小。

　　上述研究首次揭示了augmin复合体在间期植物细胞周质微管动态组织过程中，特异调控微管依赖的微管成核(MT-dependent MT nucleation)，并且以最直接的活细胞显微成像证据证实了augmin既可以作为一个招募因子(recruiting factor)起作用、起始微管成核，又可以作为一个联结因子(adaptor)调控微管成核的几何构像。该研究结果将人们对augmin复合体的研究引向了一个新的领域，也为动物及真菌细胞体系中不依赖于中心体的微管(acentrosomal MTs)的动态组织机制研究提供了重要依据和借鉴。

　　该研究结果发表于11月17日出版的Cell 子刊Current Biology 上，孔照胜组的毕业生柳婷、助研田娟博士和在读博士生王光达为共同第一作者。该研究得到了国家自然基金，中科院“百人计划”启动基金及植物基因组学国家重点实验室自主研究课题经费的资助。