学院动态

近日, 我院张立新教授团队在植物学权威期刊Journal of Integrative Plant Biology发表题为“Phase separation in plants: new insights into cellular compartmentalization”的综述论文。（https://doi.org/10.1111/jipb.13152）

如何协调不同组分在正确的时间和空间上聚集以进行各种生化反应是细胞面临的一大挑战。为了实现时空控制，细胞进化出了由膜包围的细胞器，如叶绿体、线粒体、内质网、细胞核等。除此以外，科学家还发现了一类无膜包裹的细胞器，其物理化学本质、形成机制及其生理功能一直困扰大家。2009年， Science报道了压力下线虫P.granules的反应不像固体反而会像液体一样沿着表面流动并滴落的现象，提出细胞可以通过“相分离”将特定的生物大分予以一定的秩序聚集起来，从而为无膜细胞器的形成提供了全新的思路。近年来相分离研究已经成为生命科学领域的一大热点，并被Science评为2018年十大科学突破之一。

该论文综述了蛋白质发生相分离的分子决定因素及其调控机制，重点讨论了相分离参与的植物特有的生物学过程，主要包括以下几个方面：(1)光合作用CO₂浓缩机制；(2)光信号的感知和信号转导；(3)细胞内蛋白分选与转运；(4)响应温度和昼夜节律；(5)感知水势变化调控种子萌发；(6)干细胞命运决定；(7)花粉细胞壁形态的形成；(8)水杨酸、生长素等激素信号转导。该论文强调了相分离是细胞区室化的一种保守和有效的机制，它可以对不同的代谢过程和信号通路进行精确的时空调控，特别有利于植物这种固着生物快速有效地感知并响应周围环境的变化。同时，提出了相分离研究领域需要解决的问题，并对未来研究方向提出展望。

徐秀美教授为该论文的第一作者，张立新教授为通讯作者，该工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金项目的资助。