中大姜里文教授獲頒裘槎基金會優秀科研者獎

香港中文大學(中大)生命科學學院卓敏生命科學教授姜里文教授獲頒授裘槎基金會2014/15年度「優秀科研者獎」,以表彰他在國際科學界的傑出成就,頒獎禮於早前舉行,由香港特別行政區財政司長曾俊華先生主持。姜教授專研植物細胞生物學,過去十五年來,他與其科研團隊一直熱衷於研究蛋白質傳輸機理及細胞器的生物形成機制,這些過程可直接影響植物的生長及抗病性,因此研究相關機理有助於將來開發植物生物技術。姜教授曾獲頒授裘槎基金會2009年至2010年度優秀科研者獎,本年是他第二度獲獎。 

發現神奇植物蛋白 登《美國科學院院報》期刊 

最近,姜教授的科研團隊取得突破性進展,發現一種神奇的植物特有蛋白,在調控細胞器(液泡)的形成和降解起重要作用,成果最近刊於《美國科學院院報》期刊。就如人體一樣,對於一棵植物乃至植物體內的一個細胞來說,營養的儲存和代謝廢物的及時清理和回收對其生命的維繫至關重要。作為植物細胞內最大的 細胞器,液泡既是植物重要的「糧食儲存中心」,又是最大的「垃圾處理中心」。基於這些功能,液泡調控農作物的生理狀況(例如種子質量,抗病以及營養缺陷生長),因此發展相關的生化技術可改善種子品質和植物抗逆性,提高農作物的產量。

植物體內的液泡可以分為兩類:儲存型液泡和溶酶體和裂解型液泡。儲存型液泡多存在於植物的儲存型器官比如種子細胞內,而含有水解酶的裂解型液泡多存 在於營養型器官比如根和葉細胞內。正常情況,細胞內主要是由小泡介導液泡的降解途徑。此外,自噬途徑是另一條受環境脅迫誘導的降解途徑,由具有雙膜結構的 自噬體負責包裹不需要的生物物質(比如蛋白或衰老的細胞器)及某些病原菌並最終將它們轉運到裂解型液泡使其降解,而降解後產生的氨基酸等有用物質會被植物 重新利用,在細胞處在飢餓情況下對細胞的存活尤其重要。基於這些功能,液泡調控了諸多農作物的生理狀況(例如種子質量,抗病以及營養缺陷生長),因此相關 的分子以及生化技術對提高農作物的產量將提供新的改良發展空間,因此具有重要的現實意義。

最新發現登《美國科學院院報》期刊

基於不久前發表於《當代生物學》(http://www.cpr.cuhk.edu.hk/tc/press_detail.php?1=1&1=1&id=1903)的研究內容,姜教授的研究組進一步發現該神奇植物蛋白在調控植物細胞液泡蛋白轉運、液泡形成和自噬-液泡降解途徑發揮重要作用。他們發現編碼該蛋白的基因 缺失會導致液泡蛋白(包括儲藏型液泡蛋白和裂解型液泡蛋白)轉運障礙,並會影響植物種子中的儲藏型液泡液泡及營養器官中裂解型液泡的形成。該突變體植物細 胞內液泡蛋白不能被正確的運輸到液泡內而被錯誤的分泌到細胞外。因為種子儲存型液泡富含蛋白,所以研究種子儲存型液泡蛋白的運輸途徑以及液泡的形成機制將 有助於將來應用種子作為生物反應器改善農作物營養成分或合成藥物蛋白分子。此外,自噬途徑與植物的抗病反應息息相關,因此對自噬-液泡介導的降解途徑的闡 明也將為改善作物的抗逆性相關的生物技術提供新的方向。 

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