擬南芥PRK2近膜區(qū)和碳末端功能域?qū)OP誘導(dǎo)花粉管極性生長(zhǎng)的功能解析.pdf

1、花粉管的極性生長(zhǎng)是被子植物能夠?qū)崿F(xiàn)有性生殖的關(guān)鍵，而這一過(guò)程是由小G蛋白R(shí)op調(diào)控的。活性的ROP（Rho GTPase of plants）時(shí)空特異性表達(dá)存在一個(gè)復(fù)雜而又精細(xì)的調(diào)控機(jī)制，鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子(RopGEFs)是其中一個(gè)關(guān)鍵的調(diào)控因子。已有的研究工作表明，擬南芥花粉中一種特異的富含亮氨酸類(lèi)受體激酶（AtPRK2）可以通過(guò)與RopGEF12的相互作用將其招募到膜上。然而，在植物體內(nèi)，對(duì)于AtPRK2介導(dǎo)的ROP活化的機(jī)制尚

2、不清楚。我們的研究結(jié)果顯示，在花粉中特異的將AtPRK2過(guò)表達(dá)，會(huì)引起花粉管頂端膨大，頂端生長(zhǎng)極性喪失，同時(shí)也造成了頂端ROP-GTP的定位異常以及肌動(dòng)蛋白微絲的分布異常，將AtPRK2K366R點(diǎn)突變過(guò)表達(dá)形式轉(zhuǎn)入花粉中，也可以觀察到相同異常表型，該點(diǎn)突變被預(yù)測(cè)可以使AtPRK2喪失激酶活性，表明AtPRK2引起的過(guò)表達(dá)效應(yīng)并不依賴(lài)于其激酶活性。然而，AtPRK2非催化功能域的缺失突變，如近膜區(qū)功能域(JM domain)和碳末端功能

3、域(carboxy-terminal, CT domain)的缺失，均使花粉管的生長(zhǎng)喪失了AtPRK2的過(guò)表達(dá)效應(yīng)。進(jìn)一步的研究表明，AtPRK2K366R的點(diǎn)突變保留了與RopGEF12相互作用的能力，然而非催化功能域的缺失突變卻喪失了該互作能力。另外，我們發(fā)現(xiàn)JM和CT功能域不僅是影響AtPRK2與RopGEF12相互作用的關(guān)鍵因素，而且對(duì)AtPRK2在質(zhì)膜上的分布至關(guān)重要。綜合以上結(jié)果，我們的研究加深了對(duì)于花粉類(lèi)受體激酶介導(dǎo)的RO