[王中茹] 植物減數分裂時聯會複合體形成的關鍵蛋白質

減數分裂是生殖細胞形成時,將染色體數目成套減半之特化細胞分裂。其間,同源染色體之配對聯會與重組的機制一直是重要的研究課題。已知減數分裂時所發生的DNA雙股斷裂,對於染色體正確的配對重組非常重要。同時,形成在同源染色體之間的聯會複合體被認為可以調節DNA重組的發生。王中茹研究室以玉米為研究材料,分離出一個減數分裂特有的染色體軸蛋白DSY2,經由分析缺少Dsy2基因的突變植株,研究發現DSY2對於DNA雙股斷裂的形成扮演重要的角色,進而影響基因重組的發生;同時,DSY2更是聯會複合體形成的關鍵蛋白質。利用超高解析度螢光顯微鏡,團隊首次發現DSY2與另一個軸蛋白ASY1形成交替的獨特排列。研究顯示DSY2透過同時與聯會複合體中央蛋白ZYP1和軸蛋白ASY1的互相結合,成為聯會複合體是否能成功組裝的關鍵因素。這是自1950年代發現聯會複合體構造之後,首次在植物中對其形成機制的重要發現,結果發表於The Plant Cell,同時被美國農業部”玉米基因組研究資料庫(MaizeGDB)”推薦為重要論文。

本篇研究論文的共同第一作者李頂華目前為本院國際研究生「分子與生物農業科學」學程博士候選人。助理高玉馨,古家齊,林倩宇,台南農改場朴子分場助理研究員詹雅勛共同參與此研究,部分材料由美國杜邦先鋒公司的Robert Meeley博士所提供,並列為共同作者。本研究主要由植微所支持,曾經獲得科技部計畫經費支持。