Plant PIEZO homologs modulate vacuole morphology during tip growth
第一作者:Ivan Radin
第一单位:华盛顿大学圣路易斯分校
通讯作者:Elizabeth S. Haswell
Abstract
背景回顾:In animals, PIEZOs are plasma membrane–localized cation channels involved in diverse mechanosensory processes. 主要研究:We investigated PIEZO function in tip-growing cells in the moss Physcomitrium patens and the flowering plant Arabidopsis thaliana. 结果1-苔藓PIEZO1/2功能冗余:PpPIEZO1 and PpPIEZO2 redundantly contribute to the normal growth, size, and cytoplasmic calcium oscillations of caulonemal cells. 结果2-PpPIEZO1/2亚细胞定位:Both PpPIEZO1 and PpPIEZO2 localized to vacuolar membranes. 结果3-PpPIEZO1/2作用机制:Loss-of-function, gain-of-function, and overexpression mutants revealed that moss PIEZO homologs promote increased complexity of vacuolar membranes through tubulation, internalization, and/or fission. 结果4-拟南芥PIEZO1亚细胞定位+功能: ArabidopsisPIEZO1 also localized to the tonoplast and is required for vacuole tubulation in the tips of pollen tubes. 结论:We propose that in plant cells the tonoplast has more freedom of movement than the plasma membrane, making it a more effective location for mechanosensory proteins. 摘 要
在动物中,PIEZOs是一类定位于质膜的阳离子通道,参与各种机械感知过程。本文中,作者研究了小立碗藓和拟南芥的PIEZO在尖端生长中的功能。PpPIEZO1和PpPIEZO2在小立碗藓轴丝体细胞的正常生长、大小和钙离子震荡方面存在功能冗余。PpPIEZO1和PpPIEZO2均定位于液泡膜。功能缺失突变体、功能获得突变体以及过表达株系的研究显示,苔藓PIEZO同源蛋白能够通过管状化、内陷或者膜分裂促进液泡膜的复杂度增加。拟南芥PIEZO1蛋白同样定位于液泡膜,并且作用于花粉管顶端细胞的液泡管状化。据此,作者提出植物液泡膜上的细胞具有比质膜细胞更为自由的移动能力,使其成为植物中作用于机械力感知蛋白的有利位置。
通讯作者
** Elizabeth S. Haswell **
个人简介: 1989-1993年,华盛顿大学,学士; 1994-2000年,加州大学旧金山分校,博士; 2000-2007年,加州理工学院,博后。 研究方向:绿色生物如何感知和响应机械力。
doi: https://doi.org/10.1126/science.abe6310
Journal: Science
Published date: July 30, 2021
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