玉米ZmSTK1互作蛋白的鑒定及BiFC系統(tǒng)的初步建立
發(fā)布時間：2020-05-22 12:54
【摘要】：玉米作為全世界總產量最高的農作物,是重要的糧食作物和飼料作物,對于如何生產出高質量和高產量的玉米是目前的熱點問題,而花粉的發(fā)育和傳播是影響玉米產量和質量的重要因素。ZmSTK1是一種在玉米花粉中特異性表達的胞質類受體蛋白激酶,推測其在花粉發(fā)育和花粉管伸長過程中起作用,而蛋白質在生物體內行使功能并不是孤立的,需要與其他蛋白質共同協(xié)作。因此,探尋ZmSTK1的相互作用蛋白質,對于研究花粉發(fā)育和花粉管伸長具有重要意義。1、對玉米、水稻和擬南芥中RLCK IX亞家族基因的內含子/外顯子結構進行生物信息學分析,發(fā)現(xiàn)大部分RLCK IX亞家族基因的內含子數(shù)量是相似的,在進化關系越近的基因之間的內含子位置和相位越相似,由此可知,整個亞家族基因的內含子數(shù)量和相位都是較為保守的。2、ZmSTK1含有16個絲氨酸、5個蘇氨酸和2個酪氨酸磷酸化位點。普通脅迫結構域中包含1個絲氨酸和1個蘇氨酸磷酸化位點,激酶域中包含2個絲氨酸磷酸化位點,不含有蘇氨酸磷酸化位點。ZmSTK1激酶域中的Ser527較為保守,具有出現(xiàn)頻率高,以及突變頻率低的特點,對ZmSTK1的功能具有重要作用。3、本試驗首先選擇了5個候選蛋白ENO1、HSP1、EF1-A、EF1B和S28,并成功克隆到ZmSTK1、ENO1、HSP1、EF1-A、EF1B和S28基因的目的片段,構建ZmSTK1-pGBKT7載體和5個候選蛋白與pGADT7載體。4、通過酵母雙雜交法鑒定ZmSTK1相互作用蛋白質。首先進行ZmSTK1的細胞毒性和自激活檢測,結果顯示ZmSTK1對AH109酵母菌株不具有細胞毒性,單獨將ZmSTK1-pGBKT7載體轉化到AH109酵母菌株中也不會激活下游報告基因的轉錄活性。隨后,將ZmSTK1-pGBKT7載體與每個候選蛋白載體一對一分別共轉化到AH109酵母菌株中,結果顯示ZmSTK1與ENO1存在相互作用關系,而ZmSTK1與HSP1、EF1-A、EF1B和S28不存在相互作用關系。5、成功構建了ZmSTK1-p-SPYCE(M)載體,可以為后續(xù)的BiFC法鑒定ZmSTK1相互作用蛋白質奠定基礎。
【圖文】：
14圖 2-1 玉米、水稻和擬南芥 RLCK IX 亞族基因進化樹及基因結構圖Fig.2-1 The map of phylogenetic and gene structure for RLCK IX subfamily in maize, rice and Arabidopsis注：圖中左側為玉米、水稻和擬南芥 RLCK IX 亞族基因的系統(tǒng)進化樹，其中紅色標記的 GRMZM2G165433 為 ZmSTK1的基因號。圖右側為每個基因對應的內含子-外顯子結構及內含子相位信息。Note: The left side of the figure is a phylogenetic tree of the RLCK IX subfamily genes for maize, rice, and Arabidopsis.Thered labeled GRMZM2G165433 is the ZmSTK1 gene number. The right side of the figure shows the intron-exon structure andintron phase information for each gene.
圖 2-2 ZmSTK1 蛋白一級結構分析Fig.2-2 The primary structure analysis of ZmSTK1注：圖 a 為橫坐標為常見的 20 種氨基酸的單字母縮寫，縱坐標為氨基酸的數(shù)量。圖 b 為 C-score 代表剪切位點值，通常在剪切位點處，氨基酸 C-score 最高；S-score 代表信號肽分數(shù)，在信號肽區(qū)域 S-score 最高；Y-score 是 C-score和 S-score 綜合分值，，若存在多個剪切位點時，就取 S-score 高的位點為剪切位點；S-mean 代表 N-末端氨基酸殘基到剪切位點處所有氨基酸殘基的 S-score 平均值；D-score 為 S-score 和 Y-score 的平均值，是用來判斷是否為分泌蛋白的指標。在理想情況下，對于非分泌蛋白質，SignalP 輸出結果中所有分值都應該非常低，接近-0.1。Note: Figure a. The abscissa indicates the common single-letter abbreviation of 20 amino acids, and the ordinate indicates thenumber of amino acids. Figure b. C-score represents the value of the cleavage site.Usually, the C-score is the highest at thecleavage site; S-score represents the signal peptide value. S-score is the highest in the signal peptide region; Y-score isC-score and S-score composite scores.If there are multiple cleavage sites in the amino acids sequence, the highest S-score siteis regared as the cleavage site; S-mean represents the S-score averages of the N-terminal amino acid residue to the cleavagesite for all amino acid residues; D-score is an average value of S-mean and Y-score and is used as an index for determiningwhether it is a secreted protein. Ideally, for non-secreted proteins, all points in the SignalP output should be very low,
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S513
本文編號：2676028
【圖文】：
14圖 2-1 玉米、水稻和擬南芥 RLCK IX 亞族基因進化樹及基因結構圖Fig.2-1 The map of phylogenetic and gene structure for RLCK IX subfamily in maize, rice and Arabidopsis注：圖中左側為玉米、水稻和擬南芥 RLCK IX 亞族基因的系統(tǒng)進化樹，其中紅色標記的 GRMZM2G165433 為 ZmSTK1的基因號。圖右側為每個基因對應的內含子-外顯子結構及內含子相位信息。Note: The left side of the figure is a phylogenetic tree of the RLCK IX subfamily genes for maize, rice, and Arabidopsis.Thered labeled GRMZM2G165433 is the ZmSTK1 gene number. The right side of the figure shows the intron-exon structure andintron phase information for each gene.
圖 2-2 ZmSTK1 蛋白一級結構分析Fig.2-2 The primary structure analysis of ZmSTK1注：圖 a 為橫坐標為常見的 20 種氨基酸的單字母縮寫，縱坐標為氨基酸的數(shù)量。圖 b 為 C-score 代表剪切位點值，通常在剪切位點處，氨基酸 C-score 最高；S-score 代表信號肽分數(shù)，在信號肽區(qū)域 S-score 最高；Y-score 是 C-score和 S-score 綜合分值，，若存在多個剪切位點時，就取 S-score 高的位點為剪切位點；S-mean 代表 N-末端氨基酸殘基到剪切位點處所有氨基酸殘基的 S-score 平均值；D-score 為 S-score 和 Y-score 的平均值，是用來判斷是否為分泌蛋白的指標。在理想情況下，對于非分泌蛋白質，SignalP 輸出結果中所有分值都應該非常低，接近-0.1。Note: Figure a. The abscissa indicates the common single-letter abbreviation of 20 amino acids, and the ordinate indicates thenumber of amino acids. Figure b. C-score represents the value of the cleavage site.Usually, the C-score is the highest at thecleavage site; S-score represents the signal peptide value. S-score is the highest in the signal peptide region; Y-score isC-score and S-score composite scores.If there are multiple cleavage sites in the amino acids sequence, the highest S-score siteis regared as the cleavage site; S-mean represents the S-score averages of the N-terminal amino acid residue to the cleavagesite for all amino acid residues; D-score is an average value of S-mean and Y-score and is used as an index for determiningwhether it is a secreted protein. Ideally, for non-secreted proteins, all points in the SignalP output should be very low,
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S513
【參考文獻】
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1 崔紅軍;魏玉清;;酵母雙雜交系統(tǒng)及其應用研究進展[J];安徽農業(yè)科學;2015年13期
2 沈瑤瑤;嚴慶豐;;蛋白質相互作用研究進展[J];生命科學;2013年03期
3 朱昀;王猛;賈志偉;練云;金穎;王國英;;一種從富含多糖的玉米幼穗中提取RNA的方法[J];植物學通報;2007年05期
本文編號：2676028
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