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植物EXPO和自噬體細胞器的生物起源與功能

項目簡介

項目負責人

  • 姜里文教授

    生命科學學院

  • 資助機構

    香港研究資助局

簡介:

自噬是一種有明確定義的分解代謝機制,其中細胞質物質被吞噬到稱為自噬體的雙膜結構中。 自噬在蛋白和細胞器的質量控制中起著重要作用,並保護細胞免受病原體感染或其他不利條件的影響。 在自噬過程中,自噬體吞噬並將運送蛋白輸送到溶酶體/液泡中以進行降解和再循環。 然而,我們對於植物中自噬體形成的潛在機制所知甚少。

我們最近的研究計劃為我們對非常規蛋白分泌(UPS)介導的蛋白運輸和植物自噬體生物合成的理解做出了重大貢獻。 例如,透過使用擬南芥Exo70E2(AtExo70E2)作為胞吐作用的標記物,我們發現了一種新的細胞器,稱為EXPO(Exocyst-positive Organelle),和植物中獨有的新型UPS。 使用AtSH3P2和GFP-AtSH3P2融合體作為工具,我們最近闡述了擬南芥中自噬體形成的動向和超微結構,以及AtSH3P2在調節植物自噬體生物合成中的重要作用。

此研究的目的是要了解E2-exocyst複合體的募集和在植物中的作用機制,以及在植物中EXPO與自噬體在自噬過程中的功能關係。

應用:

由於EXPO和自噬體在調節植物生長發育以及植物對環境的反應中起著重要作用,我們的研究極大地促進了我們對植物細胞器的生物合成和功能的理解, 以及在它們用於改善人類健康的生物技術潛在應用中做出了巨大貢獻。

根據斷層掃描電子顯微鏡數據重組的3D 模型展示atg9突變體植物中不正常的自噬體管狀
3D 模型展示了自噬體小管(綠色)與內質網膜(黃色)直接相連的關係
我們將研究所得的斷層圖模型轉換為3D動畫,並開發了一個手機應用程式,讓用戶透過虛擬現實(VR)探索3D植物細胞器。
我們將研究所得的斷層圖模型轉換為3D動畫,並開發了一個手機應用程式,讓用戶透過虛擬現實(VR)探索3D植物細胞器。

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