金屬硫蛋白（metallothionein,MT）和植物絡(luò)合素（phytochelatin,PC）是植物中能夠與金屬離子結(jié)合的兩大類多肽。二者均富含Cys,但前者是mRNA的編碼產(chǎn)物,后者是酶促反應(yīng)的產(chǎn)物,植物絡(luò)合素合酶（PCS）則是合成PC的關(guān)鍵酶之一。目前已發(fā)現(xiàn)許多植物同時存在金屬硫蛋白基因和植物絡(luò)合素合酶基因。研究重金屬脅迫下這兩類基因的表達(dá)對了解植物的重金屬抗性的分子機(jī)制具有重要意義,同時還可以為培育能用于植物修復(fù)的品種提供新思路。本論文從大蒜中克隆了一個type 2 MT基因,命名為AsMT2a,將其在大蒜中的表達(dá)模式與大蒜的植物絡(luò)合素合酶基因（AsPCS1）進(jìn)行了比較,并對二者的過表達(dá)轉(zhuǎn)基因擬南芥的重金屬抗性進(jìn)行研究。其主要結(jié)果如下: 1. AsMT2a基因全長525 bp,編碼79個氨基酸,其中有14個Cys殘基。推測的氨基酸序列分析表明其Cys的位置和數(shù)目與來自其它植物的type 2 MT蛋白的完全一致。2. RT-PCR的結(jié)果顯示,大蒜根部AsPCS1的表達(dá)在Cd處理的短期（1 hr）內(nèi)迅速增強(qiáng),同時PCs含量也大幅度增加。但AsMT2a的表達(dá)在Cd處理10 hr后才... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院植物研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

植物金屬硫蛋白的結(jié)構(gòu)模型黑色的小球為保守的Cys殘基Fie.1-2StructuralmodelofplantMTproteinBlackballindicatedconservedCvs

serpenrina) 懸浮細(xì)胞中分離得到了一組 Cd 結(jié)合多肽，其分子量、氨基酸組成、紫外吸收峰等性質(zhì)不同于動物體內(nèi)的 MT，故將其命名為植物絡(luò)合素，簡稱 PCs(Grill et al., 1985)。PCs 的結(jié)構(gòu)式為 (γ-G1u-Cys)n-Gly （圖1-3），一般來講，n 為 2-5，最高可達(dá) 11�，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多種 PC 的同功異構(gòu)體，如 (γ-G1uCys)n，(γ-G1uCys)n-Glu，(γ-G1uCys)n-β-Ala，(γ-G1uCys)n-Ser（Klapheck，1994；1995）（表1-1）。原來認(rèn)為植物絡(luò)合素僅存在于植物中

2.2.2 生物合成A) 植物絡(luò)合素合成的底物植物絡(luò)合素具有與谷胱甘肽 （glutathione，GSH） 相似的結(jié)構(gòu) （圖1-4），因此人們很自然地聯(lián)想到 PCs 產(chǎn)生于 GSH 的鏈的延伸。現(xiàn)己證明 GSH 確實是合成 PCs 的底物，其證據(jù)如下：(1) PCs 與 GSH 具有相似的結(jié)構(gòu)，PCs 及其相關(guān)肽都具有 γ-G1u-Cys的重復(fù)單位，n 等于 1 時，(γ-Glu-Cys)n-Gly 即是 GSH。(2) 細(xì)胞內(nèi) PCs 的出現(xiàn)往往伴隨著 GSH 的減少，GSH 本底較高的細(xì)胞在暴露于重金屬后往往產(chǎn)生較多的 PCs。(3) 在缺失谷胱甘肽合成酶(glutathion synthetase，GSHS )或 γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶 (γ-glutamylcysteine synthetase


本文編號：3350779