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蔡宜芳 教授 (Tsay, Yi-Fang, Professor)

 

 
職 稱 教授
出生年  
最高學歷 美國卡奈基美侖大學生物學博士
博士後研究經歷 加州大學聖地牙哥分校
專 長 植物分子生物
E-mail yftsay@gate.sinica.edu.tw
研究室 中央研究院分子生物研究所 N317
電話 02- 27899198
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近年研究主題

 

研究室簡介:分子遺傳學研究室

I. 阿拉伯芥 NRT1基因群的功能研究

硝酸鹽是大多數植物最主要的氮源。有效率的硝酸鹽吸收與輸送對植物的生長很重要。硝酸鹽被植物吸收後,可以立刻被根部組織所代謝、也可以儲存在液泡中以供未來之所需,或輸送到葉部組織在加以代謝。

為了要深入探討在阿拉伯芥中硝酸鹽的吸收與輸送的分子機制與調控方式,我們已經找到多個硝酸鹽轉運蛋白,他們分別負責硝酸鹽在植物體內移動的幾個重要步驟:1) CHL1(AtNRT1),是一個受硝酸鹽調控的基因;而且CHL1是一個雙親和性的硝酸鹽轉運蛋白,同時負責阿拉伯芥中低親和性與高親和性的硝酸鹽吸收;2)CHL1的同源蛋白AtNRT1:2是一個常存性只負責低親和性硝酸鹽吸收的轉運蛋白;3)AtNRT1:3是負責將硝酸鹽裝載到木質部, 以便將硝酸鹽往地上部輸送;4) AtNRT1:4表現在葉柄且位於PVC (prevacuolar compartment),是負責將硝酸鹽儲存到葉柄;5) AtNRT1:5於逆境環境下表現于葉脈,可能是負責逆境環境下硝酸鹽的重新分布。

阿拉伯芥有52個NRT1基因。我們將繼續探討這些基因的功能,以及他們對植物生長的影響。

II. CHL1 (AtNRT1) 的調控機制

和一般的轉運蛋白不同,CHL1是一個雙親和性的轉運蛋白。我們發現CHL1是藉由磷酸化,在高低親和性之間做轉換。當CHL1被磷酸化的時候,它是一個高親和性的硝酸鹽轉運蛋白;去磷酸化之後,它轉換成低親和性的轉運蛋白。植物可以利用這個磷酸化的機制,快速地根據環境的改變?蚑楖`高、低親和性吸收的能力。藉由遺傳及生化的方法,我們正進一步探討CHL1如何被磷酸化的調控機制及訊息傳導過程。

代表著作

Tsay, Y.-F., Schroeder, J. I., Feldmann, K. A., and Crawford, N. M. (1993) The herbicide sensitivity gene CHL1 of Arabidopsis encodes a nitrate-inducible nitrate transporter. Cell 72, 705-713.

Tsay, Y.-F., Frank, M. J., Page, T., Dean, C., and Crawford, N. M. (1993) Identification of a mobile endogenous transposon in Arabidopsis thaliana. Science 260, 342-344.

Huang, N.-C., Chiang, C.-S., Crawford, N. M., and Tsay, Y.-F. (1996) CHL1 encodes a component of the low-affinity nitrate uptake system in Arabidopsis and shows cell-type-specific expression in roots. Plant Cell 8, 2183-2191

Liu, K.-H., Huang, C.-Y. and Tsay, Y.-F. (1999) CHL1 is a dual-affinity nitrate transporter of Arabidopsis involving in multiple phases of nitrate uptake. Plant Cell 11, 865-874

Huang, N.-C., Liu, K.-H., Lo, H.-J. and Tsay, Y.-F. (1999) Cloning and functional characterization of an Arabidopsis nitrate transporter gene that encodes a constitutive component of low-affinity uptake. Plant Cell 11 1381-1392.

Lin, C.-M., Koh, S., Stacey, G., Yu, S.-M., Lin, T.-Y., and Tsay, Y.-F. (2000) Cloning and Functional Characterization of a Constitutively Expressed Nitrate Transporter Gene OsNRT1 from Rice . Plant Physiol 122:

 

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