細(xì)胞質(zhì)雄性不育蛋白WA352與甲基轉(zhuǎn)移酶METTL3-METTL14復(fù)合體的結(jié)構(gòu)與功能
發(fā)布時(shí)間：2021-02-28 19:59
蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)決定了其功能,解析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)是揭示其功能的基礎(chǔ)。本研究利用X射線晶體學(xué)解析了細(xì)胞質(zhì)雄性不育蛋白WA352以及甲基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體METTL3-METTL14復(fù)合體的晶體結(jié)構(gòu),對(duì)其功能的深入研究奠定了基礎(chǔ)。野敗型細(xì)胞質(zhì)雄性不育是三系雜交水稻育種中應(yīng)用最廣泛的不育系,對(duì)其不育機(jī)理研究具有重大理論價(jià)值和生產(chǎn)意義。已有研究表明WA352是野敗型細(xì)胞質(zhì)雄性不育的不育基因。WA352通過(guò)與COX11互作引起活性氧的爆發(fā),并最終導(dǎo)致花粉敗育,然而WA352與COX11互作的機(jī)制尚不清楚。本文解析了WA352 1.3?的高分辨率晶體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)對(duì)比發(fā)現(xiàn)WA352是一種全新的折疊形式。綜合結(jié)構(gòu)與序列保守性分析,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)WA352三維空間上的保守區(qū)域。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬,本研究構(gòu)建了WA352與COX11復(fù)合體的結(jié)構(gòu)并提出了WA352影響COX11銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)的模型。以上研究加深了對(duì)WA352結(jié)構(gòu)和功能的理解,為進(jìn)一步研究細(xì)胞質(zhì)雄性不育奠定了基礎(chǔ)。在細(xì)胞中,RNA的化學(xué)修飾了發(fā)揮許多重要的功能。m6A是mRNA和lncRNA中豐度最高的一種修飾,m6
【文章來(lái)源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：167 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因模式
圖 1.2 鑒定和功能分析 WA352 (Luo et al., 2013)WA352 的結(jié)構(gòu)，位于核糖體蛋白基因 rpl5 和假基因 ψrps14 的下游。模式圖下組與參考序列 9311 的一致性（用百分比表示）直線表示用于 Northern 雜交的兩因水稻（T0 或 T1 代）的花藥（頂部）和花粉（底部）表型。非轉(zhuǎn)基因植物是 11（ZH11）的花粉和雜合的 MTS-WA352 T0 植物的雜交后代。MTS 序列。用 1％碘化鉀對(duì)花粉顆粒進(jìn)行染色；黑色為可育花粉。Figure 1.2 Identification and functional analyses of WA352 (Luo et al., 201tructure of WA352, located downstream of the ribosomal protein gene rpl5ene ψrps14. Shown are nucleotide identities (%) of the mitochondrial genomts to 9311, illustrating the composite origin of WA352. Probe 1 and probe 2 werotting. b Anther (top) and pollen (bottom) phenotypes of rice transgenic plants ns) with the indicated transgene constructs. The nontransgenic plant was a progena heterozygous MTS-WA352 T0 ( ) and 93-11 ( ) The MTS sequence was derivetorer gene. Pollen grains were stained with 1% potassium iodideand dark stainingllen.
圖 1.3 線粒體和細(xì)胞核的相互作用 (Ma et al., 2013)圖左，正常的線粒體基因允許正常的 OsCOX11 功能，植株表現(xiàn)為可育；中圖 CMS-WA 細(xì)胞質(zhì)中，線粒體基因組重排產(chǎn)生的 WA352 蛋白抑制了 OsCOX11 功能，導(dǎo)致植株不育；圖右，核編碼的 Rf3 和 Rf4 恢復(fù)基因分別降低 WA352 蛋白和 WA352 mRNA 水平，從而恢復(fù)植株的育性。Figure 1.3 Interactions of mitochondria and nucleus (Ma et al., 2013)Left, normal mitochondrial genes allow normal OsCOX11 function, leading to male fertility,Center, the CMS WA cytoplasm has a rearranged mitochondrial genome, resulting in the production ofthe toxic WA352 protein, which inhibits OsCOX11 function, resulting in male sterility. Right,nucleus-encoded Rf3 and Rf4 restorers reduce WA352 protein and WA352 mRNA levels, respectively,thereby restoring male fertility.1.2 m6A 研究歷史和進(jìn)展m6A 代表腺嘌呤的第六位有一個(gè)甲基化修飾。該修飾早在 19 世紀(jì) 70 年代被發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)的局限以及該修飾功能研究的缺乏，關(guān)于 m6A 的研究一直較為緩慢
本文編號(hào)：3056377
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【文章頁(yè)數(shù)】：167 頁(yè)
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【部分圖文】：
細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因模式
圖 1.2 鑒定和功能分析 WA352 (Luo et al., 2013)WA352 的結(jié)構(gòu)，位于核糖體蛋白基因 rpl5 和假基因 ψrps14 的下游。模式圖下組與參考序列 9311 的一致性（用百分比表示）直線表示用于 Northern 雜交的兩因水稻（T0 或 T1 代）的花藥（頂部）和花粉（底部）表型。非轉(zhuǎn)基因植物是 11（ZH11）的花粉和雜合的 MTS-WA352 T0 植物的雜交后代。MTS 序列。用 1％碘化鉀對(duì)花粉顆粒進(jìn)行染色；黑色為可育花粉。Figure 1.2 Identification and functional analyses of WA352 (Luo et al., 201tructure of WA352, located downstream of the ribosomal protein gene rpl5ene ψrps14. Shown are nucleotide identities (%) of the mitochondrial genomts to 9311, illustrating the composite origin of WA352. Probe 1 and probe 2 werotting. b Anther (top) and pollen (bottom) phenotypes of rice transgenic plants ns) with the indicated transgene constructs. The nontransgenic plant was a progena heterozygous MTS-WA352 T0 ( ) and 93-11 ( ) The MTS sequence was derivetorer gene. Pollen grains were stained with 1% potassium iodideand dark stainingllen.
圖 1.3 線粒體和細(xì)胞核的相互作用 (Ma et al., 2013)圖左，正常的線粒體基因允許正常的 OsCOX11 功能，植株表現(xiàn)為可育；中圖 CMS-WA 細(xì)胞質(zhì)中，線粒體基因組重排產(chǎn)生的 WA352 蛋白抑制了 OsCOX11 功能，導(dǎo)致植株不育；圖右，核編碼的 Rf3 和 Rf4 恢復(fù)基因分別降低 WA352 蛋白和 WA352 mRNA 水平，從而恢復(fù)植株的育性。Figure 1.3 Interactions of mitochondria and nucleus (Ma et al., 2013)Left, normal mitochondrial genes allow normal OsCOX11 function, leading to male fertility,Center, the CMS WA cytoplasm has a rearranged mitochondrial genome, resulting in the production ofthe toxic WA352 protein, which inhibits OsCOX11 function, resulting in male sterility. Right,nucleus-encoded Rf3 and Rf4 restorers reduce WA352 protein and WA352 mRNA levels, respectively,thereby restoring male fertility.1.2 m6A 研究歷史和進(jìn)展m6A 代表腺嘌呤的第六位有一個(gè)甲基化修飾。該修飾早在 19 世紀(jì) 70 年代被發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)的局限以及該修飾功能研究的缺乏，關(guān)于 m6A 的研究一直較為緩慢
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