Newsletter No. 415

经萤光染剂处理后的发芽期花粉管。花粉管是研究蛋白质传输的最佳细胞系统。 Germinating pollen tubes highlighted by fluorescent dye; the pollen tube is an excellent cell system for protein trafficking study. The Road Less Travelled: Unconventional Protein Secretion in Plants 独辟蹊径:不寻常的植物蛋白质分泌 姜里文教授认为,太空与地球信息科学研究所 卫星遥感地面接收站的球装外型,恰如一种 被称为「披网格蛋白小泡」的典型运输小泡。 Prof. Jiang Liwen thinks the Satellite Remote Sensing Ground Receiving Station of the Institute of Space and Information Science on campus looks like a typical transport vesicle termed clathrin coated vesicle (CCV). 对抗病原体来袭 基于不同实验的数据,姜教授假设有一新的细胞器,经全 新的分泌途径负责这种非常规的植物分泌,并与植物的防 卫系统有关。 像人类一样,植物接触空气、泥土和水的同时,也会接触 到病原体。当真菌、细菌、病毒或昆虫等传染物入侵时,植 物的抵抗方式有二:采取局部自杀方法,牺牲受袭部位; 或是释放抗菌剂,吓退或杀死来袭者。姜教授正是研究后 者,亦即科学家一直认为是属于常规分泌的领域。可是,他 发现的情况却不是这样的。 研究团队采用多种方法来追踪外围细胞的蛋白质是否依 循常规途径出现。举例说,他们替细胞不同部位染上萤光 标记,再观察研究靶子的交叠处是否处于同一个细胞器 内。团队又于细胞的分泌途径中加入抑制剂,并发现没有 讯号序列的蛋白质对抑制剂无甚反应。种种研究结果显 示,蛋白质肯定是采用了另一传输途径。 EXPO的发现 过程中,研究团队发现一个新的双层膜细胞器,负责调节 这种非常规的蛋白质分泌途径,并命名为EXPO(exocyst- positive organelle,exocyst阳性细胞器)。exocyst阳性 细胞器是一种蛋白质复合物,出现于酵母和动物细胞的蛋 白质分泌中。EXPO在植物的功能之一,是释放物质以警告 来袭者或保卫自身。 这些全新的发现,把植物受袭时细胞的反应情景呈现出 来。当病原体入侵细胞壁,继而进入胞膜,植物会马上收 到讯号,加速产生EXPO。每个EXPO都载有抗菌剂,一旦 跟胞膜胞壁融合,便会释放抗菌剂至植物表面。 后续研究 非常规的蛋白质分泌出现于所有植物,但长久以来被忽 略了,原因是欠缺分子标记,也就是科学家尚未找出哪种 蛋白质,可以界定专责非常规分泌途径的细胞器。姜教授 的发现具相当突破性,不过,他认为这只是起步点:「深 入探索EXPO所含的物质及其对病原体攻击的反应,将是 十分有趣的研究。我们假设EXPO在细胞壁的生物合成和 植物的自我防御中发挥一定作用,了解它的功能和传输途 径,有助推展生物燃料及植物生物技术的研究。」 姜教授或许已肯定了汽车没有全球定位系统也可以找到 新路径,直达丛林之外。然而,对于这途径的错综复杂机 理,仍有很多未解之谜,有待日后研究一一解开。 研究人员以转盘共聚焦显微镜来观察植物细胞的动态 Researcher viewing plant cell action through a spinning disk confocal microscope Photos of Professor Jiang and his team in this issue by Keith Hiro 中 文大学生命科学学院 姜里文 教授最近证实原来 植物分泌蛋白质另有蹊径,打破植物研究界对植 物蛋白质分泌的传统认识。他更发现一个负责执行这种 分泌的细胞器。 传统认识 一般来说,植物分泌蛋白质(或称为胞外分泌)是由植 物细胞内数个细胞器,经特定分泌途径进行。蛋白质内 由一组氨基酸组成的讯号序列(又名领路序列),决定 分泌的方向,就像全球定位系统指挥蛋白质前往内质网 ─分泌途径的第一站,之后再经其他的细胞器,一站一 站地完成余下的路径。细胞器是细胞内的膜结合区室, 也是植物不可或缺的「器官」。每一细胞器都有特定的 功能,而每个植物细胞可以有过千个细胞器。这种在细 胞的内质网进行的分泌方式,一直被科学家认为是蛋白 质分泌的唯一方式。 用这种方式分泌的蛋白质,包括细胞膜蛋白质和细胞壁 修正酶,是植物生长的基本材料。 破格的发现 姜教授及其研究团队专研植物的常规蛋白质分泌,但在 分析实验室培养的样本所分泌的蛋白质时,发现在细胞 外围,竟有愈来愈多的蛋白质是没有讯号序列的。换句 话说,没有全球定位系统的汽车却能出现于丛林之外。 研究团队不禁惊讶,这些蛋白质是如何出现的?它们可 是取道常规的分泌途径?哪个细胞器负责执行这种非常 规的分泌? 王浩博士制图  Image by Dr. Wang Hao Richard Dawkins , in a commentary in The Oxford Book of Modern Science Writing (OUP: 2008), writes, ‘Our ability to understand the universe and our position in it is one of the glories of the human species. Our ability to link mind to mind by language, and especially to transmit our thoughts across the centuries is another.’ As editors in a research-oriented comprehensive university, writing about research and researchers is part and parcel of our work. But academics are notoriously busy. They teach. They experiment. They publish. An invitation to talk about one’s core expertise is sometimes greeted with a whiff of scepticism, veiled thinly or otherwise: ‘Would you really understand what I’m doing?’ Honestly, we wouldn’t, not even after three interviews and listening to the tapes over and over again. But, as editors in a research-oriented comprehensive university, we are duty-bound to keep trying. The ‘In Plain View’ article in this issue took a few months to complete. The process involved visits to Prof. Jiang Liwen ’s office and lab, e-mails with him and his graduate students, a principal writer who read the relevant literature and looked up technical terms, other colleagues who commented on her drafts (several of them) and prepared drafts in the other language (several of them), even counting the extraordinary fortune of having Professor Jiang’s untiring explication and feedback. Any writer who’s honest about his/her vocation should try at some point to aspire to be a Richard Dawkins, Stephen Jay Gould or Freeman Dyson . We consider it failed if it’s a pleasure to write but pain to read. The motto by which we live is no less than the vice versa. ———————■■■——————— 目录 Contents 洞明集 In Plain View 2 校园消息 Campus News 4 舌尖上的中大 Mouth-watering Morsels 6 昔与今 Then vs Now 7 宣布事项 Announcements 8 人事动态 Ins and Outs 9 陈宝安如是说 Thus Spake Ella P.O. Chan 10 边注边读 Marginalia Richard Dawkins 在 The Oxford Book of Modern Science Writing (OUP: 2008)这样写道:「我们能够认识 宇宙,以及自己身处宇宙的位置,是人类众多可以引以为傲 的事之一;而另一件是我们可以藉着语言把心灵连系起来, 尤其是可以将思想跨世纪地传承下去。」 在研究型综合大学当编辑,我们工作的重要一环,是撰写 关于校内研究和研究人员的文章。但众所周知,学者工作 十分忙碌,既要教学,又要做实验,更要写作发表。 每当邀请他们讲述自己的研究重点项目时,有时候遇到的 反应是少许犹豫:「你能了解我的研究吗?」 老实讲,我们确是不大了解,就算做了三次访谈,反覆聆听 录音,往往还是一头雾水。不过,身为一所研究型综合大学 的编辑,职责所在,我们必须不断尝试。 本期「洞明集」花了几个月才完成,其间几度造访 姜里文 教授的办公室和实验室,与他和他的研究生助手往还了 多封电邮,主力撰文者阅读有关文献、翻查专有名词, 其他同事数度审易其稿,翻译也做了好几遍,但如果得 不到姜教授不厌其烦地解释和回应,过程也不会这么顺 利。任何认真履行自己天职的作者,都应该踵武Richard Dawkins、 Stephen Jay Gould 或者 Freeman Dyson , 有见贤思齐的精神。 我们不希望作者写得高兴,但 读者读得痛苦。倒过来却是我 们自勉的目标。 2 No. 415, 4.4.2013

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