謝明勳 (Hsieh, Ming-Hsiun)
研究員
- 美國紐約大學生物學系 博士
- 植物分子營養與訊息傳導
- ming@gate.sinica.edu.tw
- ming@as.edu.tw
- +886-2-2787-1046 (Lab: A420)
- +886-2-2787-1168 (Office: A440)
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植物中的麩醯胺酸代謝與訊息傳遞
麩醯胺酸（glutamine, Gln）是植物氮同化過程中所產生的第一個有機氮化合物，近年來Gln也逐漸被認為是植物中的訊息分子。我們最近的研究發現，Gln 在阿拉伯芥中 能誘導防禦基因表現，並促進根毛伸長。基於這些研究結果，我們提出了一個假說：Gln除了具有已知的代謝功能之外，也可以作為訊息分子，誘發植物的防禦反應，並促進根毛的伸長（圖1）。我們實驗室的研究，主要是在探討植物中Gln的代謝與訊息傳遞的分子機制。
圖1. 外源麩醯胺酸（glutamine, Gln）誘導植物防禦反應及根毛伸長之假說模型。
利用阿拉伯芥與水稻突變株研究 Gln 與 Glu 的訊息傳遞
麩胺酸（glutamate, Glu）是氮同化過程中所產生的另一個重要胺基酸，植物中的Glu已經被廣泛認為是一種訊息分子。為了探討 Gln 與 Glu 在調控植物生長、防禦基因表現以及根毛伸長等方面是否具有共同或不同的分子機制，我們利用遺傳的研究方法，篩選出一些在這些性狀有缺陷的阿拉伯芥突變株（圖2）。透過這些突變株的研究，鑑定其相關基因，並深入研究這些基因的功能，將有助於了解 Gln 與 Glu 調控阿拉伯芥生長、防禦以及根毛發育的分子機制。
圖2. 以Gln或Glu為唯一氮源時，呈現顯著生長發育表型的阿拉伯芥突變株。
水稻是台灣最重要的糧食作物。除了阿拉伯芥，我們也以水稻作為材料來研究 Gln的訊息傳遞機制。我們先前在水稻中找到了一些會受Gln快速誘導的轉錄因子基因（Gln-responsive genes, NRGs）。為了研究這些基因的功能，我們利用 CRISPR/Cas9技術製備了這些基因的水稻突變株（圖3），這些 CRISPR突變株是我們研究水稻中Gln訊息傳遞分子機制的重要材料。此外，我們也正在研究這些NRG基因與水稻的免疫與防禦作用之間的關係。
圖3. 水稻 OsNRG1 基因編輯突變株的生長表型較野生型差。
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實驗室成員：
博士後：李金騰 Kim-Teng Lee
研究助理：周美怡 Mei-Yi Chou、 郭浩宇 Hao-Yu Kuo
國內
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- 2009 前瞻計畫 - 中央研究院