母體效應導致Ospho1;2水稻突變體穀粒充填的缺陷
在種子中，母體和子代組織間的細胞是沒有原生質體相連的，因此，營養元素需藉由母體和子代組織交界處細胞膜上的轉運蛋白來輸送，以維持種子中胚乳和胚胎的發育。磷是一必需元素，主要以無機磷酸鹽的形式運送以穿越細胞膜。最近的研究報導水稻OsPHO1;2磷酸鹽轉運蛋白，在種子發育過程中主要表達於珠心表皮（與子代細...
雙股微型核糖核酸miR399劑量依賴性的長距離移動以調節阿拉伯芥的磷酸鹽恆定
微型核糖核酸miR399為缺磷誘導的長距離訊號分子，我們先前的研究發現阿拉伯芥葉部表現的miR399可經由韌皮部移動至根部並抑制目標基因－泛素接合酶PHO2的表現，造成根部磷酸鹽過度吸收並在葉部大量累積。為釐清miR399長距離移動的機制，...
結合全轉錄體關聯性與表現數量性狀基因座之分析以揭示了阿拉伯芥基因表達與開花的遺傳聯繫性
全基因體關聯分析（Genome-Wide Association Study, GWAS）已促進人們瞭解複雜性狀，然而，連鎖不平衡（Linkage Disequilibrium，LD）在進行關聯分析時會影響判斷，在使用上仍有挑戰。相比之下，...
陸生植物類受體細胞質激酶亞家族十一之演化、蛋白特性、結構域架構及細胞內定位之分析
先前研究發現植物類受體激酶（receptor-like kinase，RLK）的基因數量有明顯的增加，進而導致多種蛋白質結構域的出現，這些結構域參與了植物生長、發育和逆境反應相關信號傳遞的重要角色。這項研究針對植物類受體細胞質激酶亞家族十一...
水稻OsNLA1對磷酸鹽運送的調控及在稻米生產的角色
類似阿拉伯芥AtNLA（泛素E3連接酶），水稻的OsNLA1是調節根部磷酸鹽的吸收的關鍵蛋白，但不同於AtNLA，OsNLA1不受缺磷誘導之miR827的調控。因此，OsNLA1的表達是如何受外在磷酸鹽所調控的機制並不清楚。在這項研究中， 我們發現OsNLA1的基因表達受磷酸鹽的正調控，並藉由降解磷...
阿拉伯芥磷酸鹽轉運蛋白At PHT1;1關鍵氨基酸殘基的結構功能分析
磷為植物生長與發育中之必要大量元素，在植物體中，磷的獲取主要仰賴植物根中磷酸鹽轉運蛋白運輸無機磷酸鹽。為了瞭解氫離子偶聯磷酸鹽共同轉運蛋白之運輸機制，本研究應用結構-功能分析，研究阿拉伯芥磷酸鹽轉運蛋白1; 1（AtPHT1; 1）在植物根中磷的獲取機制。首先，利用已解構之印度梨型孢真菌磷酸鹽轉運蛋...
利用亞磷酸鹽以探討缺磷的訊息傳遞－ATP和醣類對亞磷酸鹽抑制缺磷誘導花青素的影響
磷酸鹽在植物生長發育中扮演不可或缺的角色，然而植物如何偵測土壤磷酸鹽變化，如何傳遞訊息以調整對磷酸鹽的吸收與利用至今仍未明瞭。過去藉由亞磷酸鹽（無法被代謝利用的磷酸鹽類似物）抑制植物缺磷反應的研究，磷酸鹽被認為是一調節缺磷反應的信號分子。本...
阿拉伯芥肌醇磷酸激酶IPK1和ITPK1代謝途徑參與體內磷酸鹽平衡的角色
真核生物中肌醇磷酸（InsP）的代謝與細胞內磷酸（PO42-; Pi)代謝平衡之間存在著密切的關係。然而除了二磷酸肌醇五磷酸（PP-InsP5; InsP7）被證實為酵母菌缺磷反應的訊息傳導分子，不同物種是否利用相同的InsP分子作為磷酸訊...
Evolution of microRNA827 targeting in the plant kingdom
大多數保守的microRNA於不同物種間保留著類似的標的基因。microRNA827（miR827）為一缺磷誘導保守的microRNA，是調節植物磷酸鹽運送與儲存的重要因子，但在阿拉伯芥和水稻其標的基因不同但皆具有SPX蛋白質域。miR82...
液泡對於磷的儲存與再分配之角色
細胞裡的液泡對於多種養分的儲存與分配扮演非常重要的功能，其中，磷是細胞生長發育的必要元素，主要也儲存於液泡中。儘管細胞大多以磷酸的形式來獲取磷，然而，不同物種或是不同組織細胞中的液泡卻儲存著不同形式的磷。藻類和酵母菌主要以聚磷酸鹽形式儲存。而植物，卻分別在營養組織的液泡儲存磷酸，而在種子的液泡中儲存...
揭露植物細胞儲存磷酸的奧秘 — 液泡膜磷酸轉運蛋白的發現
磷是植物生長發育的必要元素之一，而磷酸是吸收和儲存的主要型式。在植物細胞內，磷酸主要被儲存於液泡中，具緩衝並維持細胞質磷酸濃度恆定的重要功能。然而，過去我們對於磷酸如何進出液泡、以及負責轉運磷酸的蛋白並不清楚。在此研究中，我們發現磷酸轉運蛋白5家族（PHT5）成員是負責運送磷酸進入液泡的關鍵因子。藉...
阿拉伯芥肌醇五磷酸激酶 (AtIPK1)在調節植物體內磷酸鹽代謝平衡的角色
肌醇六磷酸（IP6，又稱為植酸）為植物種子中磷的主要儲存形式。除此之外，它與其它肌醇磷酸延生物參與多種植物生理與發育的過程。先前研究指出當肌醇六磷酸合成酶 - 肌醇五磷酸激酶(AtIPK1)在阿拉伯芥植株中發生突變時，IP6的含量會顯著減少...
微型核糖核酸對磷酸運輸蛋白之調控
磷酸是植物生長代謝不可或缺的必需養份，在植物體內由細胞膜上的磷酸運輸蛋白負責吸收和運送，因此，研究磷酸運輸蛋白的調控，包括其表現量及蛋白在細胞內的運送和修飾，都能幫助我們了解植物吸收和運送磷酸的機制，以及植物適應低磷環境以維持體內恆定的方式。在這篇文章，我們整理了近期對於調控磷酸運送蛋白的研究，這些...
牽一磷而動全身：植物於磷酸缺乏下之系統性反應
磷酸是植物生長的必要營養成分之一，然而土壤中的磷酸大多為植物無法直接吸收的化學形式，因而限制了植物的生長與繁衍。植物為了因應缺乏磷酸的窘境,地上的葉部與地下的根部之因應方式雖有不同，但相互協調，一方面增加在根部從土壤中吸收磷酸的能力，另一方面調整磷酸在體內的分配及代謝。對複雜的生物體如植物來說，為了...
阿拉伯芥微型核糖核酸827目標基因NLA對磷酸運輸蛋白降解之調控
阿拉伯芥磷酸運輸蛋白家族的成員負責從根周圍的環境吸收磷酸，因此調控這群運輸蛋白對於維持細胞磷酸恆定相當重要。我們的研究發現一個RING型的泛素連接酶，NITROGEN LIMITATION ADAPTATION (NLA)參與 PHT1磷酸運輸蛋白的泛素化。當NLA基因失去功能時，這群磷酸運輸蛋白的...
以定量蛋白質體學闡明泛素接合酶PHOSPHATE2調控植物根部磷酸吸收之機制
我們先前之實驗顯示：受微型核醣核酸microRNA399調控之泛素接合酶PHOSPHATE2 (UBC24/PHO2) 在植物根部對磷酸之吸收與運送扮演舉足輕重的角色。由於PHO2為一伴膜蛋白以及具蛋白質降解的活性，因此我們利用iTRAQ定...
PHO2-Dependent Degradation of PHO1 Modulates Phosphate Homeostasis in Arabidopsis
此研究乃探討PHO2調控磷酸平衡的下游分子機制。我們先前的研究發現，喪失UBC24泛素接合酵素功能的阿拉伯芥突變株(pho2)會引起磷酸大量累積於地上部。我們利用突變篩選找出兩株pho2抑制子，分別在PHO1基因上產生不同的錯義突變。PHO...
The Role of MicroRNAs in Phosphorus Deficiency Signaling
微型核醣核酸在缺磷反應訊息傳遞之角色磷是維持植物生長,發育與繁殖所必須的大量元素;它為細胞結構與能量代謝的基本元素，並參與細胞內訊息的傳遞與調控酵素的活力。雖然磷元素在土壤中含量豐富，它能被植物吸收的化合物-磷酸鹽-卻因土讓中的自然化學反應...
Vacuolar Ca2+/H+ Transport Activity Is Required for Systemic Phosphate Homeostasis Involving Shoot-to-Root Signaling in Arabidopsis
液泡膜上鈣氫離子交換蛋白對於磷酸鹽恆定之系統性的調控鈣離子及鈣離子相關性蛋白在植物對抗非生物性逆境反應上扮演重要的角色。阿拉伯芥的鈣氫離子交換蛋白（Ca2+/H+exchanger）－CAX1及CAX3，位於植物細胞內的液泡膜上，負責將細胞...
Signaling Network in Sensing Phosphate Availability in Plants
植物感知磷酸鹽多寡的訊息網絡植物以無機磷酸鹽的形式獲取磷肥，但因其在土壤中的濃度低，常限制植物對磷肥的吸收。針對此，植物已發展出各式各樣的反應來有效利用及重新運移體內的磷酸鹽並增進磷酸鹽的吸收，以確保其在低磷逆境下的生存。這些反應乃藉由協調...