李云海研究组在植物细胞大小和形状的调控机制研究中取得新进展

植物细胞的大小和形状对于细胞的生物学功能乃至器官的整体形状及大小具有非常重要的意义。表皮毛作为大部分植物地上部分表皮组织特有的结构，由于其起源和发育简单且易于观察，已成为从单细胞水平研究植物细胞发育的模式。细胞学的研究表明细胞骨架的动力学等参与调控表皮毛的细胞大小和形状，然而其调控的分子遗传机制有待进一步解析。

中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组与中国科学院微生物研究所孔照胜研究员以及中国农业大学袁明教授、毛同林教授实验室合作，揭示了细胞骨架蛋白TCS1调控细胞大小和形状的新机制。以单细胞表皮毛为模式，通过遗传筛选鉴定了表皮毛细胞叉数降低、大小和形状改变的tcs1突变体。TCS1编码了一个新的微管结合蛋白。微管聚合实验表明 TCS1可以促进微管的聚合，参与调节微管的稳定性，从而决定细胞大小和形状。TCS1与微管马达蛋白KCBP直接互作，并作用在同一遗传途径调控细胞的大小和形状。

本研究以单细胞表皮毛为模式，发现了一个新的微管结合蛋白TCS1，TCS1与微管马达蛋白KCBP复合体互作，从而调控植物细胞大小和形状的新机制。该研究成果对于解析细胞形态建成的分子遗传机理具有重要的意义。

该研究结果于2016年10月21日在线发表于PLoS Genetics杂志（DOI: 10.1371/journal.pgen.1006266）上。李云海研究组博士生陈亮亮和彭元成为该论文的共同第一作者。该研究得到自然科学基金委的资助。

图1：TCS1通过调控微管的稳定性从而决定细胞大小和形状。