微管蛋白折叠辅因子AtTFC B调节拟南芥细胞生长和细胞周期的研究

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微管对于维持细胞结构和功能具有重要作用,微管蛋白折叠辅因子参与了微管蛋白的正确折叠及微管功能的调节。在拟南芥中,序列和结构分析显示AtTFC B是哺乳动物微管蛋白折叠辅因子B的同源物。   AtTFC B基因的突变使植株发生了许多表型变化。在T-DNA插入的attfc b杂合体突变体植株中,植株明显变大,具体表现为:叶表皮细胞体积明显增大,叶肉细胞明显变大,表皮毛分枝数减少,下胚轴表皮细胞伸长。而AtTFC B基因的纯合体突变可使胚致死,表现为:胚细胞中具有多个细胞核,胚的发育停滞在球形胚的四细胞期。在AtTFC B基因的回复突变体植株中,植株表型回复至野生型,而过表达AtTFC B基因使植株产生同突变体相反的表型。   在口attfc b杂合子突变体中,叶表皮细胞的周质微管倾向沿细胞轴向排列,叶表皮毛中微管呈斜向或横向排列;下胚轴表皮细胞中的周质微管大部分为横向排列,低剂量的微管去稳定剂oryzalin的处理可促使下胚轴表皮细胞中的微管发生解聚;根尖表皮细胞成膜体的数量明显增加,异常成膜体的数量也增加。因此,在attfc b杂合子突变体植株中,微管的组织排列和稳定性受到破坏。   在attfc b杂合子突变体植株中,其它微管蛋白折叠辅因子,尤其是PFl基因的表达量在叶中明显增加。进一步研究发现,AtTFC B能与PFI发生相互作用。而且,AtTFC B基因的杂合子突变增加了α-微管蛋白的表达水平。因此,AtTFC B基因的突变引起了其它辅因子和α-微管蛋白表达量的变化,从而使微管的稳定性发生改变。   AtTFC B分布于细胞质和细胞核中,对细胞核倍性分析显示,叶、子叶和根的细胞核多倍性水平增加,叶中有丝分裂细胞周期停滞在G2-M转化点。因此,AtTFCB参与了细胞分裂及内复制周期的调节。   综上所述,AtTFC B基因的突变引起了一系列与微管功能紊乱相关的表型变化。AtTFC B可与其它微管蛋白折叠辅因子一起调节微管功能,AtTFC B通过调节微管稳定性及组织排列控制了细胞分裂和内复制。因此,在植物发育中,AtTFC B对微管功能的维持非常重要。
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