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由香港中文大學（中大）生命科學學院卓敏生命科學教授姜里文教授帶領的科研團隊，最近在植物多囊泡體/液泡前體（Multivesicular Body/Prevacuolar Compartment；MVB/PVC）起源和膜蛋白液泡傳輸機理的研究中取得重大突破。他們發現了一個新的植物特異內體蛋白分選轉運複合體（endosomal sorting complex required for transport；ESCRT）的負調控因數BRAF（BRo1-domain蛋白以調控FREE1）蛋白，該蛋白在MVB/PVC中腔內小泡（intraluminal vesicle；ILV）的形成、以及植物膜蛋白降解分選過程中起到負向調控的作用，有助維持膜蛋白穩態。有關研究可望為提高農作物生產的質量提供新思路，研究成果已刊載於國際頂級期刊《自然—通訊》(Nature Communications)。

膜蛋白穩態在植物的生理過程中擔當著重要角色，ESCRT複合體在這個過程中起著關鍵作用。這一調控不僅可以降解喪失功能或者錯誤折疊的蛋白，同時也確保了正常的細胞信號傳導以及細胞與環境之間的互作，維持膜蛋白穩態。

在真核生物中，ESCRT複合體調節MVB/PVC中ILVs形成和參與泛素化膜蛋白分選過程中的重要功能都有明確的機制。然而，科學家一直未能確定是否存在一個ESCRT複合體的調節因數，以控制MVB/PVC細胞器生源並且維持膜蛋白穩態。

過去十八年來，姜里文教授的科研團隊一直致力於研究蛋白質傳輸機理及細胞器的生物形成機制，在植物細胞生物學領域一直處於國際領先地位。早年，團隊發現了一個植物特異的ESCRT組分FREE1，其是MVB/PVC的形成和膜蛋白液泡傳輸必需的，FREE1有助調控植物的生理狀況，加強降解細胞內廢物的功能，提高農作物的抗病性，該成果發表於2014年的《當代生物學》(Current Biology）以及2015年的《美國科學院院報》(PNAS）上。在最近發表於《自然—通訊》(Nature Communications）的研究成果中，研究團隊結合抑制因數遺傳篩選、細胞和生物化學等多種研究方法，首次發現了一個植物特異的含有Bro1結構域的BRAF蛋白。BRAF蛋白通過競爭性結合ESCRT-I組分Vps23，動態調節FREE1蛋白在MVB/PVC膜上的聚集多少，從而調控多囊泡體生成和膜蛋白液泡傳輸。當植物受到外界信號，如膜蛋白需要加速降解，BRAF蛋白能調節更多的FREE1到MVB/PVC。因此，該研究在研究ESCRT的調節機制方面取得重大突破，該機制對於膜蛋白的選擇性液泡降解非常重要。

姜里文教授表示：「是次研究成果讓我們深入瞭解多囊泡體起源的分子機制，這為如何提高農業生產質量提供了一個理論基礎。BRAF蛋白可調控ESCRT複合體，從而維持膜蛋白的穩態。BRAF蛋白廣泛存在於植物如水稻、玉米和大豆中，因此，對BRAF蛋白分子機制的進一步研究，可為如何提高農作物的抗逆能力和抵抗病原體感染提供了新思路。」

是次研究主要由姜教授實驗室的五位博士後研究人員（沈錦波、趙瓊、王向鋒、高彩吉和曾詠倫）和一位博士生（朱瑩）完成。目前，沈錦波博士於浙江農林大學任職教授、王向鋒博士於中國農業大學任職副教授、高彩吉博士於華南師範大學大學任職教授。是次研究項目獲香港研究資助局的卓越學科領域計劃（Areas of Excellence Scheme）和協作研究基金（Collaborative Research Fund）、中大細胞器生物合成及功能研究中心（Centre for Organelle Biogenesis and Function）、細胞及發育生物學研究中心（Centre for Cell and Developmental Biology）以及農業生物技術國家重點實驗室的支援。

由姜教授指導的研究生和博士後研究人員因卓越的研究成果多次榮獲各項殊榮，包括：兩項中大青年學者論文獎，四項中大研究生研究成果獎，兩項美國Keystone研討會獎學金和兩項國際人類前沿科學計劃長期研究員，並入選「中國青年千人計劃」（兩次）以及「浙江省千人計劃」（一次）。