离子转运是植物摄取营养元素的重要环节。铵态氮是植物生长的一种重要营养成分，但过量吸收铵会对植物自身产生毒害作用。在长期的进化过程中，植物形成了独特的自我调控机制。植物主要通过铵转运蛋白（ammonium transporter，AMT）实现对铵根离子的吸收，但其在活细胞中的转运过程以及调节机制尚不明确。

澳门赌场植物研究所林金星研究组及其合作者应用可变角度的全内反射荧光显微镜（VA-TIRFM）和荧光相关光谱技术（FCS），结合单颗粒追踪分析技术，在单分子水平上对拟南芥根表皮细胞质膜铵转运蛋白AMT1;3进行了活体动态分析。研究发现，在正常以及铵缺乏的条件下，AMT1;3在质膜上主要以三聚体的功能形式存在；但在高铵胁迫下，AMT1;3在特定的膜微区迅速聚集，随后通过内吞进入胞质降解，使质膜上具有转运活性的AMT1;3蛋白减少，细胞的铵转运能力降低。在AMT1;3的内吞过程中，笼形蛋白依赖的途径和膜微区依赖的途径分别介导了不同的调控方式。该研究以一种全新的视角，揭示了植物细胞能够通过膜蛋白的不同聚合方式和内吞降解，实现自我保护的机制。

上述研究结果已于7月23日在线发表在国际学术期刊PNAS (Doi: 10.1073/pnas.1301160110)。研究组副研究员王钦丽和博士生赵媛媛为该研究论文的并列第一作者。此项研究得到了973项目资助、澳门赌场和国家自然科学基金委的支持。

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AMT1;3-EGFP与mCherry-CLC/mCherry-Flot1在细胞质膜上的共定位。(A)-(E): AMT1;3-EGFP与mCherry-CLC的共定位荧光图；(F)-(J): AMT1;3-EGFP与mCherry-Flot1的共定位荧光图；(K):AMT1;3-EGFP与mCherry-CL蛋白相关性的3D模型；(L): PPI（Protein proximity index）软件分析AMT1;3-EGFP 与mCherry-CLC/Flot1共定位程度。