青年百人博士三个月连发两篇Plant Cell文章

　　

生物通报道：96年毕业于浙江农业大学（学士学位），2001年获得中国农业大学博士学位的黄善金博士从国外学习回国后就进入了中科院植物研究所，近年来在细胞极性生长研究方面成果颇丰，今年下半年又接连在植物学权威期刊Plant Cell上发表相关研究成果。

研究发现微丝细胞骨架的动态组装控制花粉管的极性生长。然而到目前为止，人们对花粉管如何精密调控微丝的动态组装还知之甚少。黄善金研究员研究组发现拟南芥缺失VILLIN5之后花粉管中微丝的稳定性迅速下降，进而影响花粉管生长，说明拟南芥VILLIN5很可能通过稳定微丝调控极性生长。

研究人员对花粉中高度表达的微丝相关蛋白VILLIN5进行了功能解析，发现拟南芥缺失VILLIN5之后花粉管中微丝的稳定性迅速下降，进而影响花粉管生长，说明拟南芥VILLIN5很可能通过稳定微丝调控极性生长。

利用体外生化分析和全内反射荧光显微技术，研究人员发现，VILLIN5具有微丝成束和依赖于钙离子的微丝切割功能，同时还发现生理水平的钙离子浓度足以激活VILLIN5的切割活性。

该研究为植物VILLIN在细胞内的生理学功能提供了直接证据，丰富了人们对该蛋白家族作用的理解，暗示VILLIN5很可能通过协同钙离子信号调控花粉管生长。该研究成果为阐明微丝细胞骨架与植物细胞极性生长的关系，进而建立植物细胞极性生长的调控网络提供了重要的实验证据。

另外一篇文章中，研究人员对花粉中高度表达的微丝相关蛋白FIMBRIN5进行了功能解析，发现拟南芥缺失FIMBRIN5引起花粉萌发滞后，花粉管生长受阻。体内微丝标记表明，FIMBRIN5缺失引起花粉粒中微丝发生重排和花粉管中微丝出现紊乱。体外生化分析表明，FIMBRIN5具有使微丝成束并稳定微丝的作用。

花粉管在花柱中快速生长最后成功地把两个不能运动的精细胞送到胚囊中以完成高等植物的双受精过程。研究表明微丝细胞骨架对花粉管的生长行使非常重要的调节作用。各种药理学处理以及遗传学操作干扰微丝的排布方式和动态组装特性就会抑制花粉管的极性生长，但是微丝细胞骨架如何调节花粉管生长的机理还不是特别清楚。

这项研究不仅对花粉中高度表达的微丝相关蛋白FIMBRIN5进行了功能解析，发现拟南芥缺失FIMBRIN5引起花粉萌发滞后，花粉管生长受阻。而且通过进一步的实验发现，FIMBRIN5缺失增加了花粉萌发和花粉管生长对微丝解聚剂处理的敏感性，支持了其在体内稳定微丝的作用。该研究表明，FIMBRIN5对于花粉粒和花粉管中的微丝组织至关重要，为植物FIMBRIN在细胞内的生理学功能提供了直接证据，丰富了人们对该蛋白家族作用的理解。

（生物通：万纹）

作者简介：

黄善金 博士

电话：[phone] 研究员
·1996年 浙江农业大学获学士学位
·2001年 中国农业大学获博士学位
·2001-2006年 美国普渡大学生物系做博士后
·2006年入选中国科学院“****”。


研究方向：
花粉管在花柱中快速生长最后成功地把两个不能运动的精细胞送到胚囊中以完成高等植物的双受精过程。研究表明微丝细胞骨架对花粉管的生长行使非常重要的调节作用。各种药理学处理以及遗传学操作干扰微丝的排布方式和动态组装特性就会抑制花粉管的极性生长，但是微丝细胞骨架如何调节花粉管生长的机理还不是特别清楚。微丝细胞骨架的特定空间排列方式及高度动态的组装特性有赖于各种微丝细胞骨架相关蛋白的作用，我们实验室期望通过对各种微丝细胞骨架相关蛋白的功能解析以理解微丝细胞骨架调节花粉管极性生长的分子机理。


代表文章：

Khurana P, Henty JL, Huang S, Staiger AM, Blanchoin L and Staiger CJ. Arabidopsis VILLIN1 and VILLIN3 have overlapping and distinct activities in actin bundle formation and turnover. Plant Cell. 2010, 22:2727-2748

Zhang H, Qu X, Bao C, Khurana P, Wang Q, Xie Y, Zheng Y, Chen N, Blanchoin L, Staiger C.J and Huang S*. Arabidopsis VILLIN5, an actin filament bundling and severing protein, is required for normal pollen tube growth. Plant Cell. 2010, 22: 2749-2767

Huang S, Gao L, Blanchoin L and Staiger CJ. Heterodimeric capping Protein from Arabidopsis is regulated by phosphatidic acid. Mol Biol Cell. 2006,17(4):1946-1958.

Xu C#, Huang S# and Yuan M. Dimethyl sulfoxide is feasible for plant tubulin assembly in vitro: A comprehensive analysis. J Integr Plant Biol. 2005,47(4):457-466 . (#joint first authors)

Basu D, Le J, El-Essal Sel-D, Huang S, Zhang C, Mallery EL, Koliantz G, Staiger CJ and Szymanski DB. DISTORTED3/SCAR2 is aputative arabidopsis WAVE complex subunit that activates Arp2/3 complex and is required for epidermal morphogenesis. Plant Cell. 2005,17:502-524.

Michelot A#, Guerin C#, Huang S#, Ingouff M, Richard S, Rodiuc N, Staiger CJ and Blanchoin L. The formin homology 1 domain modulates the nucleation and bundling activity of Arabidopsis FORMIN1. Plant Cell. 2005,17(8):2296-2313 . (#joint first authors)

Huang S, Robinson RC, Gao LY, Matsumoto T, Brunet A, Blanchoin Land Staiger CJ. Arabidopsis VILLIN1 generates actin filament cables that are resistant to depolymerization. Plant Cell. 2005,17(2):486-501.

Huang S, Blanchoin L, Chaudhry L, Franklin-Tong VE and Staiger CJ. A gelsolin-like protein from Papaver rhoeas pollen stimulates calcium-regulated actin severing and depolymerization. J Biol Chem. 2004,279(22):23364-23375 . (cover story)

Huang S, Blanchoin L, Kovar DR and C.J. Staiger. Arabidopsis capping protein (AtCP) is a heterodimer that regulates assembly at the barbed ends of actin filaments. J Biol Chem. 2003,278(45):44832-44842.

Huang S and M Yuan. Plant microtubule dynamics and its regulation. Progress in Plant Science. 2002,4:113-122 . (In Chinese)

Huang S, Ren H and Yuan M. In vitro assembly of plant tubulin in the absence of microtubule-stabilizing reagents. Chinese Science Bulletin. Chinese Sci Bull. 2000,45:2258–2263.