白玲教授团队揭示蛋白激酶CAP1与NEK2相互作用调控根毛发育的分子机制

根毛细胞作为典型的极性生长研究模型之一，其生长机制已被深入探讨，至今已发现众多对根毛生长有影响的基因和因子。CAP1归属于CrRLK1L家族，拟南芥此家族包含17个成员，相关报道大多表明其参与细胞伸长的调节。早在2014年，该研究团队就发现拟南芥的CAP1在铵介导的根毛生长里有着重要作用，cap1-1突变体根毛呈现出短且异常的表型。在铵对根毛发育的调控过程中，CAP1在维持膜泡运输和细胞骨架排列方面作用有关键作用。鉴于与CAP1共调节的因子尚未明晰，在此，研究组借助遗传学方法，开展了抑制子筛选实验，得到了参与CAP1调节根毛生长发育过程的相关基因CAPS1。在cap1-1突变体中，CAPS1的突变在很大程度上使cap1-1短根毛的表型得以恢复。MutMap分析指出CAPS1为NEK2。NEK2的分布与微管排列模式有关，研究表明NEK2在根和根毛中表达，部分与CAP1的表达共定位，CAP1与NEK2相互作用，促进了NEK2的磷酸化，进而对微管在根毛中的稳定性产生影响，以此调节根毛生长。

7月26日，河南大学省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室白玲教授团队将该研究成果以“[Ca²⁺]_cyt-ASSOCIATED PROTEIN KINASE 1 and NIMA-RELATED KINASE 2 interact during root hair cell morphogenesis”为题发表在国际学术期刊Plant Physiology上，河南大学省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室硕士研究生杨蕻为论文第一作者，白玲教授和马晓楠副教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金和河南省科技攻关项目的资助。