高级植物生理

在植物细胞产生的链接内吞作用极性, 生长素分布和细胞命运的决定动态极化膜蛋白定义出不同的细胞

边界和拥有一个重要角色在细胞间交流-

一个重要特点的多细胞的发展。射流

信令载体分子生长素family1脚

极性是细胞的地标植物和有一个关键的介入呢

植物激素distribution-dependent发展委员会”包括

胚胎模式、器官发生学和tropisms2-7。极地销

细胞的方向定位决定flow8生长素,

然而产生销极性机制尚不清楚。这里

我们鉴定机制endocytosis-dependent针的极性

一代,对其发展的影响。实时

销跟踪表明,合成、销后最初拯救

原生质膜的方式和他们在无极

极性是由后续的endocytic建立回收。

可以通过干扰针内吞作用生长素或操作

Rab5拟南芥的GTPase途径防止的密码

两极分化。经由插头改变失败后可能出现的两极分化是对称的

在胚生长素分布,增加了

当地生长素响应顶端胚胎地区。这个结果在

异位的表达pathway-associated root-forming生长素

主要调节子在胚胎的叶子和促进homeotic

变换叶子的根。我们的结果显示两步

针的生成机制极地定位和

内吞作用中起基础性作用这一过程。这还反映出endocytosis-dependent极性之间的联系的单个细胞distribution-dependent细胞生长素和命运设施多细胞

模式。

植物信号分子生长素充当一个多才多艺的触发

烟株生长发育、的许多方面不同调节细胞

反应分级的基础上分配细胞。

建立和维护这些生长素梯度要求地方

生长素biosynthesis9、10、定向细胞间的交通

transporters11取决于销生长素。一种极性别针原生质膜

定位,决定的细胞间隙生长素方向

flow8。因此,潜在的机制针极性属于中心

auxin-mediated植物发育等方面。极地针定位

蛋白质是动态的,constitutively进行循环的密码吗

clathrin-dependent endocytosis12 ARF-GEF -(guanine-nucleotide, 交换因素GTPases 2004 ADP-ribosylation因素)

recycling13。本构循环中所扮演的角色还不清楚,但这也许吧占针的迅速变化,polarity14回应不同的

提示如gravity15。同时,控制针磷酸化

PINOID激酶/ PP2A phosphatase16,17岁和膜甾醇

极地的一个重要组成部分,是composition18针定位。

然而,它仍然没有解决多销极性最初产生。

在哺乳动物上皮,隔离膜蛋白

顶端和细胞转运到肾小管基底膜领域主要实现

exocytosis由新合成蛋白质的北极熊,或者由无极

紧随其后的是exocytosis recycling19和偏振内吞作用。在这里,我们展示出endocytosis-dependent机制针线极性

一代的植物,它的重要性发展。

测试在大头针的首次发布的细胞膜,我们

photobleached已经存在的黄色萤光蛋白(YFP)-tagged

PIN1由一群细胞,并分析了其恢复在等离子体

膜由德novo合成。该荧光后的恢复

物(收紧)实验证明初始无极

PIN1定位,紧随其后的是逐渐的偏振。PIN1-YFP

相对较低的细胞侧(图1a b)。使用一个互补的方法,

我们沿着定位后PIN1表达条件异位。

XVE-PIN1转基因lines1在诱导诱导,PIN1 1小时后

本地化强烈和细胞内隔间(可能是高尔基)

在整个细胞膜并且隐约在无极的态度。

随着时间的推移,这些细胞内PIN1池降低无极

PIN1定位在原生质膜变得强壮了。关于

3小时PIN1极性建立诱导后显示优越

定位在更低的(基底细胞侧(图时这些观察结果

建议后,德novo合成、别针把针对等离子体

膜最初在无极时尚和销极性生成

在随后的一步。

接下来我们测试横向扩散的贡献在

细胞膜针线极性素养。局部photoconverted

PIN2-EosFP显示器有限公司相比,侧扩散

另外一张浆membrane-resident蛋白质,PIP2-EosFP

显示高得多的横向扩散(补充图1)。这

表明侧扩散并没有很大的贡献

不对称分布的插脚在原生质膜。

因此,我们对可能产生。极性针

从最初的无极状态回收endocytic(图1d)。在

该模型中,抑制针内吞作用应该干预的

销极性的世代。密码,internalization20生长素抑制

因此,植物激素治疗PIN1-YFP偏振延迟

物(比较图1a b和补充图2a,b)。

此外,内源性或exogenously操纵的增加

细胞生长素水平与降低销极性中的相关交往

细胞(见补充资料和补充

图2)。这些发现支持在最初的假设

1Department的生物,学院的科学、乌得勒支大学,Padualaan 8,3584廖建忠、乌得勒支、荷兰。2Department植物系统生物学、VIB,和部门

分子遗传学、根大学的绅士,9052为Technologiepark,比利时。3Department生物科学的科学、研究生院Bunkyo-ku东京大学,

东京,日本。4Department 113-0033植物分子生物学(DBMV),大学UNIL-Sorge洛桑,Biophore 建筑、1015瑞士的洛桑。5Plant生物学

实验室,索尔克生物学研究所的研究,位于加州拉乔拉92037,美国。6Molecular膜生物实验室,介绍先进的科学研究所,Wako玉351 -

0198、日本

图1 | Endocytic recycling-based两步机制产生的密码

polarity.,PIN1-YFP新合成的靶向作用的等离子体

完成后物膜。注PIN1-YFP定位

(黄色箭头示)在原生质膜在无极的方式展现(第三

在成为面板)极地(第四小组)。b、定量极性指标

极地之比侧向PIN1-YFP强度)为收紧的实验。数据

卑鄙和s.d;n515. c、诱导实验PIN1在XVE-PIN1的吗

表皮细胞显示PIN1定位(黄色箭头示)在

细胞内间和弱无极定位在等离子体

膜(第一小组)过一小时。在之后的时间点,PIN1显示逐渐增加

减少的细胞内信号,设立极地原生质膜

定位(第三小组)。d,两步机制针线极性

一代被显示出。首先,在默认无极分泌的等离子体

膜,其次是endocytic循环建立极性。所有的人都

根细胞。规模酒吧5毫米

无极销针对极性是由销国际化