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动物细胞中存在着细胞外基质-粘附分子(整合素等)-细胞骨架连续体,该连续体在细胞内外信号的传递和转换中发挥着极其重要的作用。而植物细胞胞外基质则是由纤维素、半纤维素和果胶等成分组成的细胞壁。近年来的研究认为,植物中也存在一个细胞壁-质膜-细胞骨架连续体,并能感受外界的变化并做出相应的反应。AT14A是拟南芥中一个与整合素蛋白具有部分同源序列的未知功能蛋白,目前对于AT14A蛋白是否为拟南芥中的类似动物整合素的蛋白(类整合素)还缺乏直接的证据。本文主要就AT14A蛋白在介导拟南芥细胞间的相互粘附及在介导细胞壁-质膜-细胞骨架连续体中的作用入手来研究其功能。主要结果如下:1、采用农杆菌介导的转基因方法,将AT14A-GFP融合基因转至拟南芥野生型和AT14A突变体悬浮细胞中。从而构建拟南芥AT14A过表达和at14a-AT14A基因型悬浮细胞,为进一步研究AT14A的功能提供实验材料。GFP抗体的western blotting结果,证明在拟南芥AT14A过表达和at14a-AT14A基因型悬浮细胞中均存在融合蛋白的表达。2、细胞形态观察结果表明,突变体细胞与at14a-AT14A基因型细胞类似,与野生型和过表达基因型细胞形态相比,细胞形态变小、变圆。利用荧光定位技术,结合荧光显微镜的观察发现,缺失型突变体at14a悬浮细胞的微丝束变粗,且排列变得稀疏,而过表达转AT14A-GFP融合基因的悬浮细胞的微丝排列较野生型密集;缺失型突变体at14a悬浮细胞的微管排列杂乱而无规则,但过表达转AT14A-GFP融合基因细胞的微管形态及排列与野生型无明显区别。但是,at14a-AT14A基因型的细胞骨架形态与突变体类似。说明AT14A蛋白与细胞骨架系统关系密切,影响了细胞形态。3、通过对类整合素蛋白参与细胞壁与细胞膜之间的粘连作用进行药理学研究发现,在用类整合素相关物质RGD处理后,各基因型细胞均发生一定的质壁分离现象,但突变体变化不及其它三种基因型明显。在用渗透胁迫处理后,突变体基因型细胞质壁分离明显,而at14a-AT14A基因型质壁分离情况与野生型和过表达基因型类似。在用类整合素相关物质RGD处理后,再进行渗透胁迫处理,则突变体基因型的质壁分离情况与仅用胁迫处理时的质壁分离情况类似,而其它三种基因型较之则发生了显著的质壁分离。说明AT14A蛋白有利于细胞壁和细胞质膜间的联结。4、对四种基因型细胞的粘附程度进行分析发现,突变体的细胞聚集程度明显低于野生型和过表达基因型,而在转AT14A-GFP后,at14a-AT14A基因型细胞的聚集程度明显增强,达到了野生型水平。说明AT14A蛋白在细胞粘附方面发挥了直接作用。5、采用类整合素和细胞骨架相关物质对细胞进行处理后,观察细胞骨架系统。结果表明,用微管或微丝解聚剂处理后,突变体基因型的细胞骨架系统的解聚较野生型与过表达更加明显;而at14a-AT14A基因型在微管或微丝解聚剂处理后,解聚现象较突变体基因型细胞有一定程度的弱化。6、通过分裂泛素化酵母双杂交发现,AT14A与肌动蛋白没有直接的相互作用,因此推测AT14A对细胞骨架形态的影响可能通过间接地方式进行,例如通过与肌动蛋白结合蛋白相互作用,来进一步影响细胞骨架的形态。总之,AT14A蛋白在介导拟南芥细胞与细胞之间的相互联系和介导细胞壁-质膜-细胞骨架连续体中发挥重要作用。