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脂筏(lipid rafts,membrane rafts)是质膜上富含固醇类和鞘脂类,高度动态的微结构域。目前,对植物细胞脂筏功能和分子机制尚不清楚。同时,水通道蛋白(PIP2；1)的结构和功能虽然初步阐明,然而缺乏其在活细胞质膜表面的定位及胞内转运动态的研究。本实验室通过建立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)等新型单分子成像及检测平台,结合单克隆抗体标记和活体标记手段,并利用单分子共定位和单颗粒追踪分析方法,对拟南芥脂筏标记蛋白AtFlot1 介导的胞吞过程,以及PIP2；1 的动力学特征及寡聚化状态进行活体动态分析。研究发现：(1)AtFlot1 蛋白主要定位到细胞膜上,同时也定位于囊泡内膜系统；(2) AtFlot1 蛋白与笼形蛋白(clathrin)非共定位,且两种蛋白的动力学参数明显不同；(3) PIP2；1 在细胞质膜上存在多种运动模式,而且扩散系数分布范围较广,证实其在细胞质膜上非均一性的运动和分布；(4)该蛋白可以在毫秒内通过侧向运动进入特定的质膜微区,在微区内实现快速的活性调控；(5)正常条件下,PIP2；1 主要通过依赖clathrin 的途径进行内吞；在高渗胁迫时,PIP2；1 内吞加剧,脂筏介导的内吞途径被激活并协同参与PIP2；1的内吞。因此,本研究首次发现脂筏标记蛋白AtFlot1 介导一种不依赖于clathrin的内吞途径,并揭示了不同环境条件下,两个相对独立的clathrin 依赖途径和lipidraft 依赖途径的调节机制。