八．肌动蛋白丝的分解诱导拟南芥根毛线粒体中的Ca²⁺释放

植物肌动蛋白是植物细胞生物学领域发展起来的热点，它涉及植物细胞的分裂机制、细胞运动、细胞器运动、细胞的极性、细胞空间形状的维持、物质运输等细胞功能。光、碰触、热、激素、病原攻击和许多的胞外刺激都可以引起肌动蛋白骨架的快速结构改变。肌动蛋白微丝在细胞信号转导中发挥着重要作用。

线粒体是一个沿着肌动蛋白丝移动的细胞器，是植物细胞中的钙库。线粒体的位置和移动依赖于膜骨架的相互作用，微丝骨架是否直接影响线粒体的功能和钙库依然不清楚。因此，为了证实肌动蛋白丝对线粒体钙库、胞质Ca²⁺浓度、线粒体Ca²⁺和胞质Ca²⁺的相互作用的影响进行了研究。

中国科学院植物研究所林金星研究组的研究人员使用“非损伤微测技术”等方法发现用latrunculin B（Lat-B）和Jasplakinolide (Jas)处理拟南芥导致根毛肌动蛋白微丝的聚合和解聚，减少了线粒体的膜电势和钙库。同时，这些处理诱导了胞质Ca²⁺的瞬间增加，随后减少。所有的这些影响通过环孢菌素（cyclosporin A，Cs A，线粒体通透转换孔mPTP代表性抑制剂）前处理得到抑制。另外发现从根毛尖端到基部有线粒体的Ca²⁺浓度梯度，激动蛋白激活药物可以打乱这种梯度。

基于这些结果，研究者认为Lat-B或 Jas引起肌动蛋白丝的分解，促进mPTP不可逆的开放，导致线粒体中的Ca²⁺释放到胞质中，随之改变了胞质中的Ca²⁺浓度。因此，肌动蛋白丝的正常聚合和解聚根毛线粒体钙库所必须的过程。

Wang Y, et al. Disruption of actin filaments induces mitochondrial Ca²⁺ release to the cytoplasm and [Ca²⁺]c changes in Arabidopsis root hairs.BMC Plant Biology, 2010, 10: 53 - 62.

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