南宫28独创的生物医药研究成果日前发布在SCI期刊CellReports（最新中科院SCI期刊分区：生物学1区Top，IF75），标题为《GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D模块的调控机制在植物细胞伸长和细胞壁厚度中发挥重要作用》。本文探讨了细胞伸长的决定因素和细胞壁的支持与保护机制，尽管调控这些过程的具体机理尚未完全明确。

在这项研究中，我们以棉花纤维为模型，深入剖析了细胞伸长及细胞壁生物合成的机制，鉴定出了一种基础-螺旋-环-螺旋（bHLH）转录因子——GhCEWT1。GhCEWT1不仅参与纤维细胞的伸长，还影响细胞壁厚度的调控。我们发现，GhCEWT1功能缺失会导致纤维的长度和细胞壁的厚度显著降低。此外，GhCEWT1还刺激了GhCEWT2的转录，并进一步鉴定出GhCEWT2的两个靶基因——纤维素合成酶4D（GhCes4D）和COBRA-LIKE4D（GhCOBL4D）。结果显示，GhCOBL4D的过表达可以显著提升棉花纤维细胞的长度及其细胞壁的厚度。

研究揭示了GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D的级联调控机制，这在纤维细胞伸长和细胞壁厚度的调控中发挥着重要作用。这些发现大大丰富了我们对植物细胞伸长与细胞壁形成的理解，并为全球生物量的提升提供了理论基础。

在对细胞膜上CSC的研究中，我们发现其主要催化纤维素的生物合成。CesA基因在植物中普遍存在，负责这一生物合成过程。在棉花中，包含四个GhCes4、四个GhCes7和两个GhCes8基因，它们的扩展导致成熟的棉花纤维中积累大比例的纤维素。我们进一步探讨了MYB46在调控纤维素合成中的作用，发现其直接调控AtCesA基因群的转录，显著提高纤维素的结晶含量。

本研究确定了GhCEWT2作为GhCes4D的特定调控因子，它直接结合GhCes4D启动子，调节其转录，从而增加纤维素含量，最终影响纤维细胞的生长。纤维素对棉花纤维的质量和产量具有重要影响，因此理解其生物合成调控机制至关重要。

GhMYB7等转录因子的研究也显示了它们在纤维素生物合成中的关键角色。此外，我们发现GhCEWT1和GhCEWT2这两个基因在根毛发育中发挥着重要作用，与根毛细胞的启动和伸长密切相关。COBL蛋白在纤维素合成和细胞膨胀中的作用同样不容忽视，而GhCOBL4D被证明是纤维细胞膨胀及纤维素生成的重要正向调控因子。

综上所述，本研究揭示的GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D调控通路为植物细胞伸长和细胞壁加厚提供了新的见解，并为提高棉花纤维质量奠定了理论基础。未来的研究将深入探讨这一机制在不同植物中的普适性以及其在生物医药领域的应用潜力。更多关于南宫28的研究资讯，请关注我们的网站。