Rab5 GTP酶介导ROP信号传导的定向作用，从而为花粉萌发建立极性

《Nature Plants》：Rab5 GTPases mediate the targeting of ROP signalling to establish polarity for pollen germination

极性建立是植物有性繁殖的关键，研究揭示Rab5 GTP酶通过非GEFs依赖性方式介导RopGEF8极性膜定位，调控花粉萌发时机。

　　

摘要

极性的建立是所有真核生物中反复出现的进化现象。在被子植物中，花粉的萌发过程会形成极性，这对繁殖至关重要，同时也构成了物种间杂交的障碍。植物中的Rho蛋白（ROPs）及其鸟嘌呤核苷酸交换因子8（RopGEF8）通过其在质膜上的极性分布以及下游活动的不对称激活，对花粉萌发过程起着关键作用。目前尚未明确花粉萌发过程中RopGEF8与ROPs在质膜上形成极性关联的具体机制。我们发现，经典的Rab5 GTP酶（这些酶参与囊泡运输的调控）与植物特有的Rab5 GTP酶协同作用，共同调控花粉萌发。有趣的是，Rab5 GTP酶在此过程中的作用并不依赖于它们自身的GEFs（鸟嘌呤核苷酸交换因子）；相反，Rab5 GTP酶以一种与功能无关的方式直接与RopGEF8相互作用，并帮助其从内体转运到质膜上。我们的研究结果表明，Rab5 GTP酶通过RopGEF8影响ROP信号传导，这体现了植物的进化创新。通过同时利用经典的Rab5 GTP酶和植物特有的Rab5 GTP酶，可以更精细地调控ROP信号传导，从而确保花粉萌发的适时进行。