馬達蛋白(motorprotein）是依賴于細(xì)胞骨架蛋白將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的一類蛋白，在動植物細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂中是必不可少的。但是除提供能量之外，該類蛋白在動物和植物細(xì)胞中是否還具有其它生理功能還不為人所知。植物研究所種康研究組與其合作者發(fā)現(xiàn)并證實了一個kinesin類型馬達蛋白具有轉(zhuǎn)錄因子活性，其突變導(dǎo)致赤霉素（GA）合成水平降低，而使細(xì)胞伸長受阻。

　　研究人員在水稻中發(fā)現(xiàn)了一個種子及各器官都明顯變短的突變體gdd1，生理學(xué)實驗表明突變體對赤霉素應(yīng)答正常且外源施加可以恢復(fù)其表型，結(jié)合遺傳學(xué)分析，證明gdd1為一個新的赤霉素合成缺陷突變。研究人員通過圖位克隆分離了GDD1基因，證明該基因位于9號染色體，編碼一個kinesin類型的馬達蛋白BC12。基因芯片分析顯示gdd1突變體中赤霉素合成的關(guān)鍵基因KO2的轉(zhuǎn)錄水平明顯下調(diào)。通過生物信息學(xué)分析、EMSA和ChIP證明GDD1可以與KO2的啟動子結(jié)合，并具有轉(zhuǎn)錄因子活性，由此認(rèn)為GDD1的靶基因是赤霉素合成的關(guān)鍵基因KO2。進一步借助毛細(xì)管電泳和質(zhì)譜鑒定，證實突變體中赤霉素合成減少。這一發(fā)現(xiàn)揭示了赤霉素合成調(diào)節(jié)的新模式，為馬達蛋白在動植物細(xì)胞生長和細(xì)胞分裂中的功能研究開辟了新的途徑。GDD1基因在分子育種中具有潛在的應(yīng)用前景。

　　相關(guān)研究工作近日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)雜志《植物細(xì)胞》（thePlantCell）上（http://www.plantcell.org/cgi/reprint/tpc.110.081901v1）。該研究得到了基金委創(chuàng)新研究群體項目和國家863項目的資助。

　　圖.GDD1突變引起細(xì)胞生長、KO2基因表達以及赤霉素（GA）代謝受阻。

　　A.突變體種子和穗以及細(xì)胞生長受阻。B.GA恢復(fù)突變體微管排布，GDD1具有轉(zhuǎn)錄激活活性。C.GDD1的定位與突變體GA代謝。