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CDC48是真核生物AAA(ATPase associated with a variety of cellular activities)蛋白家族的一个重要成员,进化上相当保守,能与许多不同的调控因子和效应器分子相互作用,形成各种蛋白复合体参与调节细胞内多种重要的生理活动,如参与调节细胞周期进程一系列重要的生理活动,如有丝分裂,纺锤体的去组装,同类膜系统的融合等。 本研究利用裂殖酵母系统从烟草BY-2悬浮细胞中分离得到NtCDC48 cDNA,全长2729bp,可读框编码808个氨基酸,推导蛋白含有2个典型的ATPase模块(aa:245—374:518—646),与拟南芥AtCDC48具有非常高的同源性。 在烟草悬浮细胞中过量表达NtCDC48能显著提高烟草BY-2细胞的有丝分裂指数,并导致纺锤体微管列阵的两极结构由相对集中转换为极端弥散状态。NtCDC48-GFP融和蛋白在细胞周期M期的亚细胞定位结果表明NtCDC48随细胞周期进程发生有规律的变化:前期,NtCDC48-GFP在核区及细胞质均有分布;中期在远离赤道板的细胞质中呈点状分布;而末期,细胞分裂即将结束时,NtCDC48-GFP在细胞板两侧更加集中,该位置正好是成膜体微管列阵存在的区域,而成膜体微管列阵由纺锤体微管去组装后形成,这一结果暗示植物NtCDC48可能参与了纺锤体去组装过程。 以NtCDC48全长序列为探针对同步化后的BY-2细胞进行Northern杂交,结果显示NtCDC48在细胞周期整个进程中均有表达,这暗示NtCDC48与细胞的正常生理活动是息息相关的。 将NtCDC48基因转入烟草愈伤组织得到正义和反义转基因烟草植株,结果显示正义转基因植株与反义转基因植株相比花头较少,但种荚内种子数却明显多于后者。推测该基因可能在种子的形成过程中也具有重要作用。 总之,NtCDC48在植物细胞有丝分裂进程中发挥着重要作用,而它在植物发育中的功能有待进一步探索。