案例一：纤维素酶 KORRIGAN 纤维素合成酶复合体的成员
研究背景
植物生长和器官形成取决于负载的纤维素微纤丝在细胞壁中的定向沉积。纤维素是由大分子的纤维素合成酶复合物（CSC）合成的，它含有至少三种不同的纤维素合酶。植物和细菌中的纤维素合成也需要有活性的内酯-1,4-B-D-葡聚糖酶，但其在合成过程中的确切功能尚不清楚。
研究内容
KORRIGAN1 (KOR1) 是定位在质膜上的内酯-1,4-B-D-葡聚糖酶。在其突变体中，植物一方面无法将 CSC 移动到细胞膜处；另一方面，纤维素合成酶抑制剂 CGA3259615 的活性也受到影响。结果表明 KOR1 对纤维素的合成具有重要作用。同时，本研究还利用多种手段，发现 KOR1 是植物细胞壁 CSC 的组成部分。KOR1 和 CESA 共定位在质膜和高尔基体，并通过膜体系酵母双杂和 BiFC 证明了二者的相互作用。
图-1 研究思路
图-2 KOR1 与 CESA1、CESA3 和 CESA6 相互作用
研究结果
1. 在野生型中，CESA3 的质膜上的移动速度是 253 nm min -1 。而在突变体 kor1-1 中，其移动速度下降为 147 nmmin -1 。另外，CGA 处理后，CESA3 在质膜上的积累也受到抑制，突变体中这种异常积累更加显著。结果表明 KOR1 对 CSC的正常移动和正确的定位具有重要功能。
2. 凝胶过滤实验表明，在拟南芥中 KOR1 和 CESA1 定位在同一个大分子量复合物中。而在棉花中，KOR1 定位在纤维发育相关的一个复合物中。
3. 构建 35S 驱动 GFP-KOR1 融合蛋白表达载体，说明 GFP-KOR1 定位在质膜上。进一步通过与 FM4-64 的共定位验证这一结果。另外，亚细胞定位还证明 GFP-KOR1 定位在高尔基体中。
4. GFP-KOR1 在质膜上的移动速度为 280 nm min-1，与 GFP-CESA3 和 GFP-CESA6 的移动速度相似（分别为 277 nmmin -1 和 272 nm min -1 ）。另外，GFP-KOR1 和 GFP-CESA3 的运动轨迹与微管重叠。以上结果说明 GFP-KOR1 与表皮细胞伸长过程中微管的再定位有关。
5. 表皮细胞中，GFP-KOR1 与 mCherry-CESA1 在质膜上共定位。进一步用安磺灵处理，发现 GFP-KOR1 的移动并未受到影响，表明其移动不依赖于微管发生。
6. 膜系统酵母文库系统证明，KOR1 能够与 CESA1、CESA3 和 CESA6 相互作用。并经一步通过 BiFC 验证了这一结果。
参考文献
Vain T, Crowell EF, Timpano H, et al. The Cellulase KORRIGAN Is Part of the Cellulose Synthase Complex. PlantPhysiol 2014; 165(4): 1521-1532. (IF: 6.841).
