ABI5亞家族轉(zhuǎn)錄激活活性的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-09 00:25
植物激素脫落酸ABA(abscisic acid)廣泛的存在于水生植物如藻類以及眾多陸生植物當(dāng)中,可以調(diào)控植物的生長與發(fā)育以及應(yīng)答病菌、低溫、干旱和鹽堿等的多種生物脅迫反應(yīng)和非生物脅迫反應(yīng)。而ABI5亞家族是一類堿性亮氨酸拉鏈類型(Basic leucine zipper,bZIP)轉(zhuǎn)錄因子,參與了植物種子在胚胎發(fā)育晚期時(shí)的基因表達(dá)與調(diào)控以及ABA信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。本實(shí)驗(yàn)室早期的研究結(jié)果表明在ABI5當(dāng)中存在有兩個(gè)能夠激活報(bào)告基因的區(qū)域,其中一個(gè)是在于羧基端的非保守區(qū)域,而另一個(gè)則是具有保守性的保守區(qū)II(CRII保守區(qū)域)。一般可以采用酵母單雜交或者是酵母雙雜交的方法來研究轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄激活活性,那么對(duì)于ABI5亞家族成員中的保守區(qū)域II是否在植物的細(xì)胞當(dāng)中也存在有轉(zhuǎn)錄激活活性呢?而且SnRK2.6激酶是否可以激活A(yù)BI5的轉(zhuǎn)錄激活活性,從而和ABI5在酵母細(xì)胞里發(fā)生相互作用呢?為了回答這些問題,本研究論文對(duì)于ABI5亞家族成員在酵母細(xì)胞當(dāng)中以及植物細(xì)胞當(dāng)中的轉(zhuǎn)錄激活活性進(jìn)行了深入的研究。本論文的主要研究結(jié)果如下所示:(1)利用酵母單雜交系統(tǒng)在釀酒酵母(Saccharomyces cere...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ABA信號(hào)通路激活過程
ABI5亞家族轉(zhuǎn)錄激活活性的研究4Sato等人發(fā)現(xiàn)SRK2E/OST1/SnRK2.6還會(huì)通過磷酸化KAT1中第306位點(diǎn)上的蘇氨酸殘基來抑制其活性,從而阻止胞外的K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)[42]。然而SRK2E/OST1/SnRK2.6將S型陰離子通道SLAC1和內(nèi)向K+通道KAT1的兩種通道蛋白磷酸化后就會(huì)致使保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的K+離子濃度逐漸下降,從而使細(xì)胞的膨脹程度不斷降低,這樣就會(huì)導(dǎo)致氣孔逐漸的關(guān)閉[43]。Geiger等人研究表明,S型陰離子通道SLAC1和內(nèi)向K+通道KAT1也會(huì)被鈣依賴型蛋白激酶(CDPK)所磷酸化[44],所以他們猜測(cè)在ABA信號(hào)通路調(diào)節(jié)植物細(xì)胞氣孔運(yùn)動(dòng)的同時(shí),也可能會(huì)有Ca2+信號(hào)調(diào)節(jié)途徑的參與。1.2ABI5的研究進(jìn)展有研究者表明ABI1、ABI2、ABI3、ABI4、ABI5(Abscisicacidinsensitive5)均是和ABA相關(guān)的響應(yīng)元件,然而其中的ABI5是擬南芥堿性亮氨酸拉鏈類型(Basicleucinezipper,bZIP)轉(zhuǎn)錄因子中的一個(gè)亞家族成員[45]。ABI5包含有C1-C4的四個(gè)保守的結(jié)構(gòu)域,以及一個(gè)bZIP的結(jié)構(gòu)域,如圖1.2所示[46],在C1-C4的結(jié)構(gòu)域當(dāng)中,包含有和磷酸化有相關(guān)關(guān)系的絲氨酸殘基,分別是位點(diǎn)S42、S145以及S439,并且位點(diǎn)T201的蘇氨酸殘基也和磷酸化有關(guān),然而在bZIP的結(jié)構(gòu)域當(dāng)中位點(diǎn)K344和K391含有與泛素化以及蘇素化有關(guān)的賴氨酸殘基[47]。圖1.2ABI5保守結(jié)構(gòu)域的示意圖Figure1.2SchematicdiagramofABI5conservativedomain.Chen和Yu等人在模式植物擬南芥當(dāng)中研究表明,轉(zhuǎn)錄中介體復(fù)合物(Mediator25,MED25)在生長發(fā)育調(diào)控和信號(hào)傳導(dǎo)當(dāng)中發(fā)揮著極其重要的作用,它們均可以與ABI5的啟動(dòng)子區(qū)域相互結(jié)合,并且轉(zhuǎn)錄中介體復(fù)合物MED25可以負(fù)調(diào)控ABI5的表達(dá),然而MADS-box轉(zhuǎn)錄因子AGL21卻可以正調(diào)控ABI5
碩士學(xué)位論文7圖1.3bZIP轉(zhuǎn)錄因子的基本結(jié)構(gòu)域組成Figure1.3BasicdomaincompositionofbZIPtranscriptionfactor就目前的研究表明,bZIP轉(zhuǎn)錄因子參與到了多種生物學(xué)的信號(hào)通路過程當(dāng)中,比如說器官與組織的分化[80]、激素與糖信號(hào)的傳導(dǎo)途徑[81]、非折疊蛋白的響應(yīng)[82]、非生物逆境脅迫的響應(yīng)過程等等[83]。Luiz等人在功能上把bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族劃分成了最主要的四個(gè)原始的bZIP轉(zhuǎn)錄因子亞家族,如圖1.4所示,并且不同的亞家族會(huì)對(duì)應(yīng)發(fā)揮不同的功能,比如說參與光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程、種子發(fā)育過程、調(diào)控維管發(fā)育過程、非生物逆境脅迫過程、病菌防御過程等等[84-86]。圖1.4被子植物中bZIP轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化[84]Figure1.4EvolutionofbZIPtranscriptionfactorsinangiosperms
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Plant abiotic stress response and nutrient use efficiency[J]. Zhizhong Gong,Liming Xiong,Huazhong Shi,Shuhua Yang,Luis R.Herrera-Estrella,Guohua Xu,Dai-Yin Chao,Jingrui Li,Peng-Yun Wang,Feng Qin,Jigang Li,Yanglin Ding,Yiting Shi,Yu Wang,Yongqing Yang,Yan Guo,Jian-Kang Zhu. Science China(Life Sciences). 2020(05)
[2]植物ABI5轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 李魯華,王忠妮,王文新,王懷玉,任明見,徐如宏. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[3]ABA受體結(jié)構(gòu)及功能與ABA信號(hào)通路研究進(jìn)展[J]. 劉海洋,陳玉珍. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(21)
[4]植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族的研究進(jìn)展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,張樹偉,楊亞涵,黃幸,范志毅,李琳,王穎. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[5]酵母雙雜交篩選與小鼠維生素D受體互作的蛋白[J]. 張濤,白皓,王令,路宏朝,杜偉立,劉歡,楊理凱. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(09)
[6]脫落酸調(diào)控種子萌發(fā)和休眠的研究進(jìn)展[J]. 操春燕,陳熙,吳燕. 生命科學(xué). 2017(06)
[7]水曲柳FmABI5基因非生物脅迫及信號(hào)誘導(dǎo)的表達(dá)模式分析[J]. 孫爽,趙興堂,梁楠松,劉穎,于磊,劉春浩,覃俊祺,詹亞光. 植物研究. 2017(03)
[8]轉(zhuǎn)錄因子研究方法進(jìn)展[J]. 劉相蓮,喬芳,黃德玉,袁宗輝,王旭. 生理科學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[9]植物非生物脅迫相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子研究方法[J]. 宿明星,孫穎顥,施鶴,李秋莉. 生物技術(shù)通報(bào). 2015(01)
[10]DREBs、bZIP轉(zhuǎn)錄因子與植物抗旱性研究進(jìn)展[J]. 劉莉. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(01)
博士論文
[1]茶樹bZIP家族基因的非生物脅迫響應(yīng)及C亞家族CsbZIP6和CsbZIP4的功能初步分析[D]. 曹紅利.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
碩士論文
[1]慈竹bZIP和NRT基因克隆及功能初步研究[D]. 龔道勇.西南科技大學(xué) 2018
[2]蘋果bZIP轉(zhuǎn)錄因子MdbZIP48的克隆與基因功能分析[D]. 王德軍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]蓖麻bZIP家族鑒定及與油脂基因互作分析[D]. 靳正偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[4]4個(gè)bZIP轉(zhuǎn)錄因子在稻瘟病菌生長發(fā)育及致病過程中的功能研究[D]. 朱倩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3616038
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ABA信號(hào)通路激活過程
ABI5亞家族轉(zhuǎn)錄激活活性的研究4Sato等人發(fā)現(xiàn)SRK2E/OST1/SnRK2.6還會(huì)通過磷酸化KAT1中第306位點(diǎn)上的蘇氨酸殘基來抑制其活性,從而阻止胞外的K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)[42]。然而SRK2E/OST1/SnRK2.6將S型陰離子通道SLAC1和內(nèi)向K+通道KAT1的兩種通道蛋白磷酸化后就會(huì)致使保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的K+離子濃度逐漸下降,從而使細(xì)胞的膨脹程度不斷降低,這樣就會(huì)導(dǎo)致氣孔逐漸的關(guān)閉[43]。Geiger等人研究表明,S型陰離子通道SLAC1和內(nèi)向K+通道KAT1也會(huì)被鈣依賴型蛋白激酶(CDPK)所磷酸化[44],所以他們猜測(cè)在ABA信號(hào)通路調(diào)節(jié)植物細(xì)胞氣孔運(yùn)動(dòng)的同時(shí),也可能會(huì)有Ca2+信號(hào)調(diào)節(jié)途徑的參與。1.2ABI5的研究進(jìn)展有研究者表明ABI1、ABI2、ABI3、ABI4、ABI5(Abscisicacidinsensitive5)均是和ABA相關(guān)的響應(yīng)元件,然而其中的ABI5是擬南芥堿性亮氨酸拉鏈類型(Basicleucinezipper,bZIP)轉(zhuǎn)錄因子中的一個(gè)亞家族成員[45]。ABI5包含有C1-C4的四個(gè)保守的結(jié)構(gòu)域,以及一個(gè)bZIP的結(jié)構(gòu)域,如圖1.2所示[46],在C1-C4的結(jié)構(gòu)域當(dāng)中,包含有和磷酸化有相關(guān)關(guān)系的絲氨酸殘基,分別是位點(diǎn)S42、S145以及S439,并且位點(diǎn)T201的蘇氨酸殘基也和磷酸化有關(guān),然而在bZIP的結(jié)構(gòu)域當(dāng)中位點(diǎn)K344和K391含有與泛素化以及蘇素化有關(guān)的賴氨酸殘基[47]。圖1.2ABI5保守結(jié)構(gòu)域的示意圖Figure1.2SchematicdiagramofABI5conservativedomain.Chen和Yu等人在模式植物擬南芥當(dāng)中研究表明,轉(zhuǎn)錄中介體復(fù)合物(Mediator25,MED25)在生長發(fā)育調(diào)控和信號(hào)傳導(dǎo)當(dāng)中發(fā)揮著極其重要的作用,它們均可以與ABI5的啟動(dòng)子區(qū)域相互結(jié)合,并且轉(zhuǎn)錄中介體復(fù)合物MED25可以負(fù)調(diào)控ABI5的表達(dá),然而MADS-box轉(zhuǎn)錄因子AGL21卻可以正調(diào)控ABI5
碩士學(xué)位論文7圖1.3bZIP轉(zhuǎn)錄因子的基本結(jié)構(gòu)域組成Figure1.3BasicdomaincompositionofbZIPtranscriptionfactor就目前的研究表明,bZIP轉(zhuǎn)錄因子參與到了多種生物學(xué)的信號(hào)通路過程當(dāng)中,比如說器官與組織的分化[80]、激素與糖信號(hào)的傳導(dǎo)途徑[81]、非折疊蛋白的響應(yīng)[82]、非生物逆境脅迫的響應(yīng)過程等等[83]。Luiz等人在功能上把bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族劃分成了最主要的四個(gè)原始的bZIP轉(zhuǎn)錄因子亞家族,如圖1.4所示,并且不同的亞家族會(huì)對(duì)應(yīng)發(fā)揮不同的功能,比如說參與光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程、種子發(fā)育過程、調(diào)控維管發(fā)育過程、非生物逆境脅迫過程、病菌防御過程等等[84-86]。圖1.4被子植物中bZIP轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化[84]Figure1.4EvolutionofbZIPtranscriptionfactorsinangiosperms
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Plant abiotic stress response and nutrient use efficiency[J]. Zhizhong Gong,Liming Xiong,Huazhong Shi,Shuhua Yang,Luis R.Herrera-Estrella,Guohua Xu,Dai-Yin Chao,Jingrui Li,Peng-Yun Wang,Feng Qin,Jigang Li,Yanglin Ding,Yiting Shi,Yu Wang,Yongqing Yang,Yan Guo,Jian-Kang Zhu. Science China(Life Sciences). 2020(05)
[2]植物ABI5轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展[J]. 李魯華,王忠妮,王文新,王懷玉,任明見,徐如宏. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[3]ABA受體結(jié)構(gòu)及功能與ABA信號(hào)通路研究進(jìn)展[J]. 劉海洋,陳玉珍. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(21)
[4]植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族的研究進(jìn)展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,張樹偉,楊亞涵,黃幸,范志毅,李琳,王穎. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(06)
[5]酵母雙雜交篩選與小鼠維生素D受體互作的蛋白[J]. 張濤,白皓,王令,路宏朝,杜偉立,劉歡,楊理凱. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(09)
[6]脫落酸調(diào)控種子萌發(fā)和休眠的研究進(jìn)展[J]. 操春燕,陳熙,吳燕. 生命科學(xué). 2017(06)
[7]水曲柳FmABI5基因非生物脅迫及信號(hào)誘導(dǎo)的表達(dá)模式分析[J]. 孫爽,趙興堂,梁楠松,劉穎,于磊,劉春浩,覃俊祺,詹亞光. 植物研究. 2017(03)
[8]轉(zhuǎn)錄因子研究方法進(jìn)展[J]. 劉相蓮,喬芳,黃德玉,袁宗輝,王旭. 生理科學(xué)進(jìn)展. 2017(01)
[9]植物非生物脅迫相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子研究方法[J]. 宿明星,孫穎顥,施鶴,李秋莉. 生物技術(shù)通報(bào). 2015(01)
[10]DREBs、bZIP轉(zhuǎn)錄因子與植物抗旱性研究進(jìn)展[J]. 劉莉. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(01)
博士論文
[1]茶樹bZIP家族基因的非生物脅迫響應(yīng)及C亞家族CsbZIP6和CsbZIP4的功能初步分析[D]. 曹紅利.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
碩士論文
[1]慈竹bZIP和NRT基因克隆及功能初步研究[D]. 龔道勇.西南科技大學(xué) 2018
[2]蘋果bZIP轉(zhuǎn)錄因子MdbZIP48的克隆與基因功能分析[D]. 王德軍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]蓖麻bZIP家族鑒定及與油脂基因互作分析[D]. 靳正偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[4]4個(gè)bZIP轉(zhuǎn)錄因子在稻瘟病菌生長發(fā)育及致病過程中的功能研究[D]. 朱倩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3616038
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3616038.html
最近更新
教材專著