拟南芥HOPS复合体成员AtVPS18的功能及其影响雄配子传递和胚胎发育的机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31800266
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0207.植物生殖与发育
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Vesicle trafficking plays a critical role in Arabidopsis male transmission and embryo development, however, the underlying mechanisms are poorly understood. Previously we found that AtVPS41-mediated late stage of endocytic pathway is essential for Arabidopsis male transmission. Studies in yeast and mammalian cells showed that VPS41 belongs to a hexamer protein complex-HOPS (Homotypic Fusion and Vacuole Protein Sorting) complex and VPS18 is central to HOPS assembly. Putative homologs of all six HOPS subunits are present in Arabidopsis genome. Our preliminary results showed that Arabidopsis HOPS complex is also existent and it is essential for Arabidopsis male transmission and (or) embryo development. In this project, we will focus on the functional characterization of AtVPS18. Here, we proposed to further examine the phenotype of vps18 mutant, detect its expression pattern in the embryo sac and subcellular localization in the pollen tube, clarify endomembrane trafficking process it takes part in, study the function of each domain, identify its interacting proteins and find out putative cargo proteins of AtVPS18. These studies will facilitate to elucidate the mechanisms under which AtVPS18 mediates male transmission and embryo development and further to decipher the role of HOPS complex during Arabidopsis sexual reproduction.
雄配子传递和胚胎发育是被子植物有性生殖的重要环节,囊泡运输在其中扮演重要角色,但是其具体作用机制仍不清楚。申请者前期研究表明,AtVPS41介导的内吞途径晚期过程在雄配子传递中发挥关键作用。在酵母和哺乳动物细胞中,VPS41隶属于六亚基HOPS复合体,而VPS18是该复合体组装的核心。本项目前期结果表明,拟南芥中也存在HOPS复合体,并且其各亚基对拟南芥雄配子传递和(或)胚胎发育均十分重要。本项目将以AtVPS18为研究对象,综合运用分子遗传学、细胞生物学和生物化学的方法,对其展开功能研究。并通过进一步分析vps18突变体表型、明确其在胚囊中的表达模式和花粉管中的亚细胞定位、鉴定其参与的内膜运输过程、检测其各结构域的功能、筛选其互作蛋白、寻找其可能的运输底物等实验,探究AtVPS18可能的作用机制。该研究将为进一步揭示HOPS复合体参与拟南芥雄配子传递和胚胎发育的分子机制奠定基础。

结项摘要

双受精是被子植物特有的受精方式,该过程中精细胞需要经由花粉管的极性生长被运送至胚囊中完成受精。花粉管的顶端生长依赖于其活跃的内膜运输系统。HOPS复合体通过介导内膜系统中不同组分间膜的融合而在细胞内膜运输过程中发挥重要作用。但是关于HOPS复合体是否以及如何参与调控植物双受精过程,特别是花粉管的极性生长,其具体机制尚不清晰。本研究发现HOPS复合体核心亚基AtVPS18的缺失会导致花粉管体内生长变缓,从而大大减弱vps18花粉管的竞争力,造成vps18雄配子传递率显著降低。细胞生物学研究显示,AtVPS18定位于花粉管中晚期内吞体和液泡膜上,并介导了花粉管中从晚期内吞体到液泡的内膜运输。BioID实验结果显示,HOPS复合体可能通过与胞吐复合体互作,参与花粉管生长过程中果胶甲酯酶和脂酶的分泌。进一步的研究揭示,AtVPS18的缺失会反馈式加强花粉管中的分泌活动,导致花粉管细胞壁中果胶和果胶甲酯酶的过量积累,从而减缓花粉管的生长速度。本研究为未来深入解析HOPS复合体调控植物生殖过程的机制奠定了扎实的理论基础。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
VPS18-regulated vesicle trafficking controls the secretion of pectin and its modifying enzyme during pollen tube growth in Arabidopsis
VPS18调节的囊泡运输控制拟南芥花粉管生长过程中果胶及其修饰酶的分泌
  • DOI:
    10.1093/plcell/koab164
  • 发表时间:
    2021-06-14
  • 期刊:
    PLANT CELL
  • 影响因子:
    11.6
  • 作者:
    Hou, Saiying;Shi, Jiao;Qu, Li-Jia
  • 通讯作者:
    Qu, Li-Jia
Di fferential gene expression in foxtail millet during interaction with the smut fungus Ustilago crameri
谷子与黑粉菌黑粉菌相互作用过程中的差异基因表达
  • DOI:
    10.1016/j.pmpp.2020.101459
  • 发表时间:
    2020-04-01
  • 期刊:
    PHYSIOLOGICAL AND MOLECULAR PLANT PATHOLOGY
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Hao, Lihong;Liu, Jing;Yi, Huilan
  • 通讯作者:
    Yi, Huilan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码