PPR（Pentatricopeptide repeat）蛋白是由35個(gè)氨基酸為基序的串聯(lián)重復(fù)組成,在所有真核生物中保守。PPR蛋白結(jié)合單鏈RNA,參與細(xì)胞器基因的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,包括RNA切割、剪接、編輯和穩(wěn)定等。PPR蛋白在高等植物中最為豐富,是陸生植物中最大的蛋白質(zhì)家族之一,這是因?yàn)橹参镄枰姸郟PR蛋白來調(diào)控葉綠體和線粒體基因的表達(dá),其中很多是植物生存所必需的基因。在本研究中,我們通過篩選葉綠體發(fā)育缺陷突變體,得到了擬南芥EMB1270的一個(gè)弱等位突變體,emb1270-2。它在幼苗時(shí)期表現(xiàn)出子葉黃化并逐漸轉(zhuǎn)綠的表型,其PSII最大光化學(xué)量子產(chǎn)量（Fv/Fm）顯著低于野生型。EMB1270編碼一個(gè)定位于葉綠體的且具有24個(gè)PPR模體的P亞家族蛋白,其敲除突變體emb1270-1呈現(xiàn)胚胎致死表型。我們發(fā)現(xiàn)在emb1270-2突變體中葉綠體基因clpP1 intron 2和ycf3 intron1的剪接效率顯著降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)EMB1270與兩個(gè)葉綠體定位的剪接因子蛋白CAF1和CFM2相互作用,由此我們推測EMB1270協(xié)同CAF1和CFM2特異性調(diào)控葉綠體clpP1 intro... 

【文章來源】：上海師范大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

擬南芥PPR蛋白家族分類[2]

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章植物PPR蛋白的研究進(jìn)展5圖1.2植物中PPR蛋白參與細(xì)胞器調(diào)控主要功能的示意圖[46]1.4.3植物PPR蛋白參與胚胎發(fā)育許多PPR基因是植物生存所必需的基因，其敲除突變體往往無法完成胚胎發(fā)育過程而致死。例如，PPR蛋白EMB175在胚胎發(fā)育早期發(fā)揮作用，突變體胚胎發(fā)育停止在球形胚到心形胚之間[47]。定位在細(xì)胞核且結(jié)合DNA的PPR蛋白GAP23只在胚胎、胚乳和配子體中表達(dá)，可能作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子和DNA及RNA聚合酶2結(jié)合，突變體發(fā)育停滯在16個(gè)細(xì)胞的表皮原狀態(tài)[23]。擬南芥PPR4也被證實(shí)與胚胎發(fā)育有關(guān)，而玉米PPR4突變體顯示有缺陷的質(zhì)體核糖體翻譯，這表明胚胎致死性狀是由質(zhì)體核糖體蛋白翻譯缺陷導(dǎo)致的[48]。表1.1列出了定位于葉綠體的PPR蛋白，其敲除突變導(dǎo)致胚胎致死。其中有一些PPR蛋白的作用機(jī)制尚未報(bào)道。表1.1擬南芥葉綠體定位的胚胎致死型PPR蛋白基因號(hào)基因名已知功能或者預(yù)測的功能參考文獻(xiàn)At1g30610EMB2279/SOT5rpl2andtrnKintronsplicing[49]At2g41720EMB2654trans-splicingrps12intron1[38][50]At3g06430EMB2750/PPR2binding23SrRNA[51]At4g39620EMB2453/atPPR5stabilizesthetrnG-UCCprecursorinmaize,rpl16spicinginArabidopsis[40]

上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章植物PPR蛋白的研究進(jìn)展7code（TN）將識(shí)別腺嘌呤（A），而第5位是天冬酰胺（N）和第35位氨基酸是天冬氨酸（D）時(shí)將識(shí)別尿嘧啶（U）[10,59]。由于PPR蛋白在細(xì)胞器RNA代謝中介導(dǎo)了幾種不同的功能，因此識(shí)別密碼的闡明已開始允許計(jì)算機(jī)預(yù)測未知功能的PPR可能結(jié)合的RNA靶標(biāo)，為解析特定PPR蛋白的功能提供參照[10]。圖1.3PPR蛋白的結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄本識(shí)別機(jī)制[9]1.5.2PPR蛋白作為RNA結(jié)合工具操縱基因表達(dá)的策略蛋白質(zhì)靶向特定RNA序列的能力為操縱和分析RNA介導(dǎo)的功能提供了方法。但是，大多數(shù)與RNA結(jié)合的蛋白序列短，并具有簡并性，因此作為工具利用有限[60]。PPR蛋白R(shí)NA特異的識(shí)別模式引起了人們的興趣[59,61,62]。PPR蛋白識(shí)別RNA的特異性取決于兩個(gè)位置氨基酸的同一性[10,59]。這些氨基酸代碼已用于重新編程天然蛋白質(zhì)以結(jié)合新的RNA序列，并用于設(shè)計(jì)具有特定序列特異性的人工蛋白質(zhì)[63,64]。通過改造PPR蛋白已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了重新編碼的PPR蛋白按照設(shè)計(jì)者設(shè)想結(jié)合目標(biāo)RNA序列。第一種策略是利用已有的研究成熟的天然PPR蛋白為骨架，突變PPR代碼進(jìn)行PPR蛋白改造。使用這種方法Barkan等（2012）突變玉米PPR10編碼序列的第六和第七個(gè)PPR基序中5和35位氨基酸，使重新編碼的蛋白質(zhì)與

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無義介導(dǎo)的mRNA降解機(jī)制及其在單基因遺傳病中的作用[J]. 郭文婷,徐汪洋,顧鳴敏.  遺傳. 2012(08)
[2]游動(dòng)雙孢菌線型質(zhì)粒pPR2的全序列測定及分析[J]. 楊勇,覃重軍.  微生物學(xué)報(bào). 2008(10)



本文編號(hào)：3587150