纖維素（cellulose）是由葡萄糖組成的大分子多糖，不溶于水及一般有機溶劑，是植物細胞壁的主要成分。纖維素是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50％以上。
PLoS Genet：李家洋等纖維素高級結構的組裝研究獲進展
纖維素是最具經濟價值的細胞壁成分其高級結構與纖維素的理化性質和經濟價值密切相關然而纖維素的組裝過程極其復雜除了纖維素鏈自組裝假說外一直沒有證據證明纖維素的組裝需要一些關鍵蛋白的參與另一方面早在2001年已有報道表明COBRA蛋白參與了纖維素的生物合成過程但其作用機理一直未知使其成為本領域的未解之謎
BC1是一個類COBRA蛋白李家洋院士課題組在2003年首次報道了所編碼基因的克隆及其影響次生壁纖維素合成的效應近期中科院遺傳與發育生物研究所周奕華課題組與李家洋課題組及中國水稻所錢前課題組合作從BC1的生化特性入手利用生物化學細胞生物學遺傳學生物物理學植物化學等多種手段以充分的證據證明BC1蛋白是一個磷脂酰肌醇（GPI）錨定的膜蛋白切除GPI錨定的BC1定位在細胞壁尤其是次生壁上BC1蛋白的N端有一個碳水化合物結合結構域（CBM）體外生化分析和體內遺傳學實驗證實該結構域可特異結合晶體化纖維素是一個重要的功能域此外還發現BC1蛋白的細胞壁定位需要GPI和CBM結構域共同發揮作用雖然BC1與CESAs基因高度共表達但遺傳學證據表明BC1的作用位置與CESA不同可能在CESA蛋白合成纖維素葡聚糖鏈后發揮作用利用廣角X衍射WAXS方法分析了突變體和相關材料中纖維素的高級結構證實該基因突變可導致纖維素微晶尺寸顯著變小而過量表達BC1可以提高纖維素的相對結晶度表達CBM中特定芳香族氨基酸點突變的BC1變異形式可使轉基因材料的纖維素微晶大小改變并與其體外結合纖維素能力相符
這一發現首次證明了纖維素的組裝需要蛋白的參與因此BC1可作為改良植物纖維素性質的關鍵元件其應用前景令人期待
該項工作已于8月22日在PLoS Genetics雜志上在線發表DOI10.1371/journal.pgen.1003704周奕華課題組劉立鋒和上官科科為該論文的共同第一作者
該研究得到了973國家自然科學基金和轉基因專項的資助（生物谷Bioon.com）
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