馬鈴薯X病毒P25蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞壞死與NbALY916蛋白關(guān)系研究
發(fā)布時間:2021-03-10 07:39
馬鈴薯病毒病是制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)、造成種薯質(zhì)量不合格的重要因素之一,馬鈴薯X病毒(Potato virus X,PVX)單獨(dú)侵染馬鈴薯時癥狀較輕,但與馬鈴薯Y病毒屬復(fù)合侵染產(chǎn)生細(xì)胞壞死。P25蛋白是PVX編碼具有RNA解旋酶活性、核苷酸結(jié)合和沉默抑制子功能的多功能蛋白,是PVX中三聯(lián)模塊運(yùn)動蛋白之一。有研究表明P25蛋白的閾值積累是馬鈴薯X病毒協(xié)同效應(yīng)中造成系統(tǒng)性壞死的主要原因,P25誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(Endoplasmic Reticulum)應(yīng)激和未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response,UPR)導(dǎo)致ER崩潰從而產(chǎn)生細(xì)胞壞死,然而參與P25蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞壞死機(jī)制的相關(guān)寄主因子尚未明確。在本課題中,我們利用雙35S啟動子構(gòu)建載體在本氏煙植株中單獨(dú)表達(dá)P25,發(fā)現(xiàn)通過高濃度的農(nóng)桿菌瞬時表達(dá)P25時可以誘導(dǎo)細(xì)胞壞死,且P25誘導(dǎo)的細(xì)胞壞死與H2O2的積累量有關(guān)。在前期利用免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,Co-IP)聯(lián)合質(zhì)譜(MS)技術(shù)分析篩選與P25互作的候選蛋白,經(jīng)過嚴(yán)格的篩選條件,我們篩選到一個相關(guān)寄...
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
-1PVX基因結(jié)構(gòu)圖(引自ScholthofKBetal.,2011)
馬鈴薯X病毒P25蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞壞死與NbALY916蛋白關(guān)系研究3圖1-2PVX復(fù)制運(yùn)動模型(引自Tilsneretal.,2013)Fig.1-2ModelforreplicationandmovementofPVXA:PVX復(fù)制復(fù)合體的合成過程;B:PVX復(fù)制復(fù)合體進(jìn)入PD過程1.2多功能蛋白P25P25是PVX編碼的多功能蛋白,根據(jù)氨基酸序列(如圖1-3),P25屬于超家族I螺旋酶(SuperfamilyI),以可溶性形式存在,具有依賴于Mg2+和ATP的RNA解旋酶活性,包含7個保守的氨基酸序列基序,基序I包含一個GKS三肽,基序II包含一個茶多酚水解所需的DEY三肽,有研究通過對P25蛋白基序進(jìn)行突變發(fā)現(xiàn)其螺旋酶基序I、IA和II的N末端缺失會導(dǎo)致ATPase活性和RNA結(jié)合能力的喪失,而在體外截?cái)郈末端基序V和VI的移碼突變會導(dǎo)致ATPase活性增加,NTP水解、RNA結(jié)合和靶向特定細(xì)胞間隔與P25的N末端結(jié)構(gòu)域(包括螺旋酶基序I-IV)有關(guān),P25的C末端結(jié)構(gòu)域與其他結(jié)構(gòu)域的特異性相互作用有關(guān)[18-20]。包埋PVXRNA在體外不可翻譯,P25可以將病毒粒子轉(zhuǎn)化為可移動
文獻(xiàn)綜述4形式,當(dāng)P25與極性螺旋PVX病毒顆粒一端的CP亞基結(jié)合,便會引起CP螺旋的線性失穩(wěn),從而使其轉(zhuǎn)化為可翻譯的形式,沿整個病毒粒子傳播[21]。圖1-3P25蛋白氨基酸序列(引自https://www.uniprot)Fig.1-3AminoacidsequenceofP25proteinP25是PVX編碼的最大的運(yùn)動蛋白,對PVX在細(xì)胞間運(yùn)動起著至關(guān)重要的作用。P25能夠誘導(dǎo)煙草葉片的胞間連絲,有人提出假設(shè)P25可能是通過增加胞間連絲的分子量上限而非穿過胞間連絲的PVX因子,P25在胞間連絲中起門作用[20]。隨后人們發(fā)現(xiàn)PVX在細(xì)胞間運(yùn)動的速度與病毒積累量無關(guān),而與感染細(xì)胞中TGB和CP產(chǎn)物的可用性有關(guān),P25作為運(yùn)動蛋白與CP和病毒RNA共轉(zhuǎn)運(yùn)完成PVX細(xì)胞間運(yùn)動[22]。PVX在宿主內(nèi)膜的細(xì)胞質(zhì)表面進(jìn)行復(fù)制,在復(fù)制過程中被重塑,在此過程中產(chǎn)生病毒復(fù)制復(fù)合物(VRC),包括重組膜和所支持的病毒復(fù)制機(jī)制所需的RdRp和病毒編碼的輔助因子。在感染后期,PVX可以誘導(dǎo)單個大包涵體的形成,通常位于細(xì)胞核旁,被稱為X-bodies包涵體,是宿主體內(nèi)的大型病毒復(fù)制“工廠”[23]。而有研究表明,P25與X-bodies結(jié)構(gòu)的形成密切相關(guān),P25通過重塑宿主肌動蛋白和內(nèi)膜(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體)形成該結(jié)構(gòu),而PVX需要完整的肌動蛋白細(xì)胞骨架才能成功進(jìn)行細(xì)胞間運(yùn)動[24]。X-bodies呈層狀結(jié)構(gòu),P25形成螺旋狀排列的聚集體位于核心,中間為非致病vRNA,胞質(zhì)邊緣為包埋型病毒離子,P25是該結(jié)構(gòu)的中心組織者,可以將TGBp2和TGBp3招募到該結(jié)構(gòu)中,并且P25的肌動蛋白/內(nèi)膜重組特性對PVX感染的病毒基因產(chǎn)物具有分隔作用[25]。有研究表明,在PVX感染的植物細(xì)胞中,GFP融合P25定位于細(xì)胞核、PD和細(xì)胞質(zhì)中,可見強(qiáng)烈熒光桿狀(RL)內(nèi)含物,由交織的細(xì)絲組成,RL結(jié)構(gòu)是P25的活性池,由P25蛋白逐步組裝完成,將TGBp2和TGBp3招集?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]本氏煙Dna J-like蛋白在蕪菁花葉病毒侵染過程中的作用[J]. 孫超塵,燕飛,陳劍平. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(12)
[2]番茄Pti基因瞬時表達(dá)與互作檢測[J]. 劉瑩,馮國棟,張政,周宇,王洋,牛向麗. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(12)
[3]植物先天性免疫反應(yīng)中的細(xì)胞死亡及其調(diào)控[J]. 高夕全,阮辛森,馬亮,孫亞利. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[4]馬鈴薯X病毒研究進(jìn)展[J]. 陳虞超,聶峰杰,張麗,鞏檑,甘曉燕,石磊,宋玉霞. 長江蔬菜. 2016(18)
[5]馬鈴薯X病毒的分子鑒定與檢測技術(shù)[J]. 吳興泉,陳士華,謝聯(lián)輝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(02)
[6]RNA干擾及其應(yīng)用綜述[J]. 曹安堂. 濰坊教育學(xué)院學(xué)報. 2005(01)
[7]植物RNA沉默機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 趙慶臻,趙雙宜,夏光敏. 遺傳學(xué)報. 2005(01)
博士論文
[1]NbALD1基因和nbe-miR166h-p5在病毒侵染過程中的功能研究[D]. 王姝.浙江大學(xué) 2018
[2]兩種植物病毒編碼的RNA沉默抑制子在寄主體內(nèi)的功能研究[D]. 吳根土.浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]大蒜X病毒開放閱讀框6編碼p15蛋白的功能研究[D]. 張?zhí)礻?沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]TMV和PVX侵染后煙草和番茄中FdI及IP-L的表達(dá)分析[D]. 張寧.西南大學(xué) 2014
[3]本氏煙中ALY916、Gβ互作蛋白的篩選及其功能的研究[D]. 劉界文.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]ToMV引起番茄系統(tǒng)性壞死與移動蛋白相關(guān)[D]. 張海峰.浙江理工大學(xué) 2013
[5]NbALD和ALY4在激發(fā)子誘導(dǎo)的過敏性細(xì)胞死亡和氣孔關(guān)閉中的功能研究[D]. 李德青.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]水稻磷脂酶C和二酰甘油激酶在抗稻瘟病中的作用[D]. 馬黎明.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3074312
【文章來源】:福建農(nóng)林大學(xué)福建省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
-1PVX基因結(jié)構(gòu)圖(引自ScholthofKBetal.,2011)
馬鈴薯X病毒P25蛋白誘導(dǎo)細(xì)胞壞死與NbALY916蛋白關(guān)系研究3圖1-2PVX復(fù)制運(yùn)動模型(引自Tilsneretal.,2013)Fig.1-2ModelforreplicationandmovementofPVXA:PVX復(fù)制復(fù)合體的合成過程;B:PVX復(fù)制復(fù)合體進(jìn)入PD過程1.2多功能蛋白P25P25是PVX編碼的多功能蛋白,根據(jù)氨基酸序列(如圖1-3),P25屬于超家族I螺旋酶(SuperfamilyI),以可溶性形式存在,具有依賴于Mg2+和ATP的RNA解旋酶活性,包含7個保守的氨基酸序列基序,基序I包含一個GKS三肽,基序II包含一個茶多酚水解所需的DEY三肽,有研究通過對P25蛋白基序進(jìn)行突變發(fā)現(xiàn)其螺旋酶基序I、IA和II的N末端缺失會導(dǎo)致ATPase活性和RNA結(jié)合能力的喪失,而在體外截?cái)郈末端基序V和VI的移碼突變會導(dǎo)致ATPase活性增加,NTP水解、RNA結(jié)合和靶向特定細(xì)胞間隔與P25的N末端結(jié)構(gòu)域(包括螺旋酶基序I-IV)有關(guān),P25的C末端結(jié)構(gòu)域與其他結(jié)構(gòu)域的特異性相互作用有關(guān)[18-20]。包埋PVXRNA在體外不可翻譯,P25可以將病毒粒子轉(zhuǎn)化為可移動
文獻(xiàn)綜述4形式,當(dāng)P25與極性螺旋PVX病毒顆粒一端的CP亞基結(jié)合,便會引起CP螺旋的線性失穩(wěn),從而使其轉(zhuǎn)化為可翻譯的形式,沿整個病毒粒子傳播[21]。圖1-3P25蛋白氨基酸序列(引自https://www.uniprot)Fig.1-3AminoacidsequenceofP25proteinP25是PVX編碼的最大的運(yùn)動蛋白,對PVX在細(xì)胞間運(yùn)動起著至關(guān)重要的作用。P25能夠誘導(dǎo)煙草葉片的胞間連絲,有人提出假設(shè)P25可能是通過增加胞間連絲的分子量上限而非穿過胞間連絲的PVX因子,P25在胞間連絲中起門作用[20]。隨后人們發(fā)現(xiàn)PVX在細(xì)胞間運(yùn)動的速度與病毒積累量無關(guān),而與感染細(xì)胞中TGB和CP產(chǎn)物的可用性有關(guān),P25作為運(yùn)動蛋白與CP和病毒RNA共轉(zhuǎn)運(yùn)完成PVX細(xì)胞間運(yùn)動[22]。PVX在宿主內(nèi)膜的細(xì)胞質(zhì)表面進(jìn)行復(fù)制,在復(fù)制過程中被重塑,在此過程中產(chǎn)生病毒復(fù)制復(fù)合物(VRC),包括重組膜和所支持的病毒復(fù)制機(jī)制所需的RdRp和病毒編碼的輔助因子。在感染后期,PVX可以誘導(dǎo)單個大包涵體的形成,通常位于細(xì)胞核旁,被稱為X-bodies包涵體,是宿主體內(nèi)的大型病毒復(fù)制“工廠”[23]。而有研究表明,P25與X-bodies結(jié)構(gòu)的形成密切相關(guān),P25通過重塑宿主肌動蛋白和內(nèi)膜(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體)形成該結(jié)構(gòu),而PVX需要完整的肌動蛋白細(xì)胞骨架才能成功進(jìn)行細(xì)胞間運(yùn)動[24]。X-bodies呈層狀結(jié)構(gòu),P25形成螺旋狀排列的聚集體位于核心,中間為非致病vRNA,胞質(zhì)邊緣為包埋型病毒離子,P25是該結(jié)構(gòu)的中心組織者,可以將TGBp2和TGBp3招募到該結(jié)構(gòu)中,并且P25的肌動蛋白/內(nèi)膜重組特性對PVX感染的病毒基因產(chǎn)物具有分隔作用[25]。有研究表明,在PVX感染的植物細(xì)胞中,GFP融合P25定位于細(xì)胞核、PD和細(xì)胞質(zhì)中,可見強(qiáng)烈熒光桿狀(RL)內(nèi)含物,由交織的細(xì)絲組成,RL結(jié)構(gòu)是P25的活性池,由P25蛋白逐步組裝完成,將TGBp2和TGBp3招集?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]本氏煙Dna J-like蛋白在蕪菁花葉病毒侵染過程中的作用[J]. 孫超塵,燕飛,陳劍平. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2018(12)
[2]番茄Pti基因瞬時表達(dá)與互作檢測[J]. 劉瑩,馮國棟,張政,周宇,王洋,牛向麗. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(12)
[3]植物先天性免疫反應(yīng)中的細(xì)胞死亡及其調(diào)控[J]. 高夕全,阮辛森,馬亮,孫亞利. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[4]馬鈴薯X病毒研究進(jìn)展[J]. 陳虞超,聶峰杰,張麗,鞏檑,甘曉燕,石磊,宋玉霞. 長江蔬菜. 2016(18)
[5]馬鈴薯X病毒的分子鑒定與檢測技術(shù)[J]. 吳興泉,陳士華,謝聯(lián)輝. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2006(02)
[6]RNA干擾及其應(yīng)用綜述[J]. 曹安堂. 濰坊教育學(xué)院學(xué)報. 2005(01)
[7]植物RNA沉默機(jī)制的研究進(jìn)展[J]. 趙慶臻,趙雙宜,夏光敏. 遺傳學(xué)報. 2005(01)
博士論文
[1]NbALD1基因和nbe-miR166h-p5在病毒侵染過程中的功能研究[D]. 王姝.浙江大學(xué) 2018
[2]兩種植物病毒編碼的RNA沉默抑制子在寄主體內(nèi)的功能研究[D]. 吳根土.浙江大學(xué) 2014
碩士論文
[1]大蒜X病毒開放閱讀框6編碼p15蛋白的功能研究[D]. 張?zhí)礻?沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]TMV和PVX侵染后煙草和番茄中FdI及IP-L的表達(dá)分析[D]. 張寧.西南大學(xué) 2014
[3]本氏煙中ALY916、Gβ互作蛋白的篩選及其功能的研究[D]. 劉界文.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[4]ToMV引起番茄系統(tǒng)性壞死與移動蛋白相關(guān)[D]. 張海峰.浙江理工大學(xué) 2013
[5]NbALD和ALY4在激發(fā)子誘導(dǎo)的過敏性細(xì)胞死亡和氣孔關(guān)閉中的功能研究[D]. 李德青.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]水稻磷脂酶C和二酰甘油激酶在抗稻瘟病中的作用[D]. 馬黎明.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3074312
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