番茄中SISINA泛素連接酶家族的功能分析及對果實生長發(fā)育的影響
發(fā)布時間:2021-01-19 21:27
生物技術(shù)是現(xiàn)在食品科學(xué)發(fā)展中最具潛力的技術(shù),其中通過基因工程改良植物的果實產(chǎn)量、品質(zhì)等已經(jīng)取得了顯著成效,而了解植物生長發(fā)育的分子機(jī)理對更好的利用基因工程獲得高品質(zhì)的食物具有重要意義。Seven in absentia(SINA)蛋白家族是一類具有泛素連接酶活性的蛋白,在其N端有一個保守的C3H4型RING結(jié)構(gòu)域和兩個鋅指結(jié)構(gòu),而C端負(fù)責(zé)形成二聚體和與底物結(jié)合。最近,我們課題組從番茄(Solanum Lycopersicum,l)基因組中發(fā)掘出了 6個SINA基因,其中之一被名為SlSINA3,該基因的編碼產(chǎn)物為E3泛素連接酶,可以特異的泛素化抗病相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子S1NAC1并促進(jìn)其降解。在本研究中,我們鑒定了所有6個SlSINA基因和其編碼產(chǎn)物的生化特性,并解析了它們在多個生理過程中的作用,包括抗病反應(yīng)和植物生長發(fā)育。生物信息學(xué)的分析揭示了 S1SINA1在氨基酸序列上的特異性。通過定量RT-PCR,我們發(fā)現(xiàn)在根、莖、葉、花等不同的組織中,所有SlSINA基因的表達(dá)水平都受到了不同程度的調(diào)控。體外泛素化實驗表明所有的SlSINA蛋白都具有依賴于RING結(jié)構(gòu)域的E3泛素酶活性,并且對于E2...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖3.3系統(tǒng)進(jìn)化樹分析??Fig?3.3?Phylogeny?assay??
合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文??根據(jù)上述序列比對結(jié)果,選取保守區(qū)的序列片段,通過N-J法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化??樹,可以將所有植物中的SINA蛋白分為5組(圖3.3)。I組是最大的一個分枝,??包括來自其中4個物種的16個成員,但不包含水稻中的SINA蛋白,并且,番茄??中的5個SINA?(S1SINA2、3、4、5、6)蛋白都被歸到這一組。此外,這一組中??的所有成員都具有長C末端(圖3.2),其中AtSINAT5參與擬南芥?zhèn)雀男纬桑??LjSINA4是根瘤與叢枝根菌起始形成所必需的。II、IE組都是由來自水稻的SINA??蛋白組成。S1SINA1屬于V組,同時,值得注意的是AtSINATl和AtSINAT2也被??分在V組,這兩個蛋白都在饑餓反應(yīng)中扮演重要的角色【1G1],并且AtSINAT2還??參與胡蘿卜素的形成[1G2】。從圖3.3中還可以發(fā)現(xiàn),許多物種中都有一些SINA蛋??白被成對的聚在一起,如番茄中S1SINA3與S1SINA6、S1SINA4與S1SINA5,表明??這幾個蛋白之間可能在某些功能上是冗余的。通過對這些蛋白的進(jìn)化分析
定量qRT-PCR檢測汾5/況4基因在8周大小番茄植株的不同組織進(jìn)表達(dá)水平。將新葉中??的量設(shè)為1,實驗取三次技術(shù)重復(fù)平均值,T檢驗(P?<0.01)??圖3.4?基因的表達(dá)模式??Fig?3.4?Expression?pattern?of?SISINAs??3.3?S1SINA蛋白是具有泛素活性的E3連接酶??3.3.1?SINAE3活性的研宄進(jìn)展??目前所發(fā)現(xiàn)的E3泛素連接酶主要可以分為兩大類,即HECT型E3與RING??型E3。根據(jù)前面的生物信息學(xué)分析,我們知道所有的S1SINA蛋白序列中都包括??典型的RING-domain,這意味著這些蛋白可能具有泛素連接酶的活性。目前為止,??在植物界中己經(jīng)挖掘出了?40多個來自不同物種的57M4或見M4-like基因,但是完??全通過實驗確定了?E3活性的只有9個[96,101,1()3^5,128】。其中有些蛋白,如LjSINA2,??卻并沒有檢測到活性[IG4】。盡管在之前的研宄中,我們已經(jīng)證實了?S1SINA3的泛素??活性n〇5],但仍然需要鑒定其它蛋白是否同樣具有E3酶功能。??泛素連接酶在植物體內(nèi)的調(diào)節(jié)可能是作為底物被另外的E3泛素化降解
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景展望[J]. 王嘉祥. 食品科學(xué). 2006(11)
[2]現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 梁寶東,閆訓(xùn)友,張惟廣. 農(nóng)產(chǎn)品加工. 2005(01)
[3]生物技術(shù)與未來食品工業(yè)[J]. 孔慶學(xué),李玲. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報. 2003(02)
[4]食品科學(xué)領(lǐng)域的生物技術(shù)[J]. 章恩明,郜海燕,陳杭君. 保鮮與加工. 2002(01)
本文編號:2987744
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖3.3系統(tǒng)進(jìn)化樹分析??Fig?3.3?Phylogeny?assay??
合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文??根據(jù)上述序列比對結(jié)果,選取保守區(qū)的序列片段,通過N-J法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化??樹,可以將所有植物中的SINA蛋白分為5組(圖3.3)。I組是最大的一個分枝,??包括來自其中4個物種的16個成員,但不包含水稻中的SINA蛋白,并且,番茄??中的5個SINA?(S1SINA2、3、4、5、6)蛋白都被歸到這一組。此外,這一組中??的所有成員都具有長C末端(圖3.2),其中AtSINAT5參與擬南芥?zhèn)雀男纬桑??LjSINA4是根瘤與叢枝根菌起始形成所必需的。II、IE組都是由來自水稻的SINA??蛋白組成。S1SINA1屬于V組,同時,值得注意的是AtSINATl和AtSINAT2也被??分在V組,這兩個蛋白都在饑餓反應(yīng)中扮演重要的角色【1G1],并且AtSINAT2還??參與胡蘿卜素的形成[1G2】。從圖3.3中還可以發(fā)現(xiàn),許多物種中都有一些SINA蛋??白被成對的聚在一起,如番茄中S1SINA3與S1SINA6、S1SINA4與S1SINA5,表明??這幾個蛋白之間可能在某些功能上是冗余的。通過對這些蛋白的進(jìn)化分析
定量qRT-PCR檢測汾5/況4基因在8周大小番茄植株的不同組織進(jìn)表達(dá)水平。將新葉中??的量設(shè)為1,實驗取三次技術(shù)重復(fù)平均值,T檢驗(P?<0.01)??圖3.4?基因的表達(dá)模式??Fig?3.4?Expression?pattern?of?SISINAs??3.3?S1SINA蛋白是具有泛素活性的E3連接酶??3.3.1?SINAE3活性的研宄進(jìn)展??目前所發(fā)現(xiàn)的E3泛素連接酶主要可以分為兩大類,即HECT型E3與RING??型E3。根據(jù)前面的生物信息學(xué)分析,我們知道所有的S1SINA蛋白序列中都包括??典型的RING-domain,這意味著這些蛋白可能具有泛素連接酶的活性。目前為止,??在植物界中己經(jīng)挖掘出了?40多個來自不同物種的57M4或見M4-like基因,但是完??全通過實驗確定了?E3活性的只有9個[96,101,1()3^5,128】。其中有些蛋白,如LjSINA2,??卻并沒有檢測到活性[IG4】。盡管在之前的研宄中,我們已經(jīng)證實了?S1SINA3的泛素??活性n〇5],但仍然需要鑒定其它蛋白是否同樣具有E3酶功能。??泛素連接酶在植物體內(nèi)的調(diào)節(jié)可能是作為底物被另外的E3泛素化降解
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景展望[J]. 王嘉祥. 食品科學(xué). 2006(11)
[2]現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 梁寶東,閆訓(xùn)友,張惟廣. 農(nóng)產(chǎn)品加工. 2005(01)
[3]生物技術(shù)與未來食品工業(yè)[J]. 孔慶學(xué),李玲. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報. 2003(02)
[4]食品科學(xué)領(lǐng)域的生物技術(shù)[J]. 章恩明,郜海燕,陳杭君. 保鮮與加工. 2002(01)
本文編號:2987744
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