棉花小GTP結(jié)合蛋白GhROP4與蛋白香葉�；D(zhuǎn)移酶GhGGB的相互作用
發(fā)布時間：2022-01-07 15:47
ROP蛋白廣泛存在于高等植物細(xì)胞中,對調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育、介導(dǎo)植物抵御逆境和激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)揮重要作用。GGB基因編碼Ⅰ型蛋白,即香葉�；D(zhuǎn)移酶,參與蛋白異戊二烯化修飾,在植物響應(yīng)逆境脅迫過程中具有重要的調(diào)控作用。本實驗室前期研究證明棉花GhROP4和GhGGB基因響應(yīng)干旱、高鹽、低溫和棉花黃萎病病原菌的侵染應(yīng)答。為了探究GhROP4和GhGGB蛋白之間的相互作用,本研究通過雙分子熒光系統(tǒng)（bi-molecular fluorescence complementation, BiFC）實驗,發(fā)現(xiàn)共轉(zhuǎn)化表達(dá)GhROP4和GhGGB載體的本氏煙表皮細(xì)胞細(xì)胞膜上具有強(qiáng)烈的黃色熒光,表明這兩個蛋白可以發(fā)生相互作用。研究結(jié)果為進(jìn)一步明確GhROP4和GhGGB蛋白調(diào)控棉花抗逆機(jī)理提供理論依據(jù)。
【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(24)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
棉花GhROP4基因與GhGGB基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物和質(zhì)粒酶切電泳檢測
BiF C重組質(zhì)粒雙酶切鑒定
BiFC技術(shù)是在活細(xì)胞和生物體內(nèi)快速直觀判斷目標(biāo)蛋白定位和互作的新技術(shù)，具有直觀、靈敏度高，簡捷等特點，在蛋白定位和互作方面應(yīng)用廣泛(袁敏等,2017)。Peng等(2018)利用BiFC等技術(shù)表明BRI1、BAK1與擬南芥小G蛋白之間的具有相互作用，調(diào)節(jié)擬南芥糖敏感的生長發(fā)育。Kang等(2017)利用BiFC技術(shù)表明擬南芥微管結(jié)合蛋白MAP18與ROP2之間存在相互作用。劉榮榜等(2014)利用該技術(shù)在擬南芥原生質(zhì)體中檢測到H+-焦磷酸化酶AVP1與小GTP結(jié)合蛋白AtRAB互作。ROP蛋白是僅存在于植物中的一類高度保守的小GTP結(jié)合蛋白，具有小G蛋白的結(jié)構(gòu)特征，由N-末端五個保守的GI-GV區(qū)，C-末端高變區(qū)HVR組成，HVR可被異戊二烯化修飾從而靶向ROP蛋白(Feiquelman et al.,2018)。Winge等(2000)根據(jù)C-末端高變區(qū)HVR端氨基酸序列差異，將Rop家族蛋白分為2種類型，即Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型Rops蛋白C端(AtRop1-AtRop8)以典型的CaaL盒基序終止(Feiquelman et al.,2018)，其中Cys殘基是C20異戊二烯基脂香葉基香葉基修飾位點。棉花中的小G蛋白GhRAC13最后4個氨基酸是CAFL符合Ⅰ型ROP蛋白特征，在體外被異戊二烯化(Trainin and Delmer,1996)，擬南芥中11個ROP家族成員中的AtROP1-AtROP8蛋白的C末端符合CaaL序列特征，通過ERA1和GGB基因編碼的蛋白法呢基轉(zhuǎn)移酶和Ⅰ型香葉�；D(zhuǎn)移酶的β亞基，來完成蛋白異戊二烯化修飾過程(Andrews et al.,2010)。與ERA1相比，GGB更偏好修飾具有CaaL序列的C末端的ROP蛋白，尤其對CaIL的修飾活性最高(Andrews et al.,2010)。Caldelari等(2001)發(fā)現(xiàn)若底物蛋白具有CaaL結(jié)構(gòu)域就會使PGGT-Ⅰ的異戊二烯化作用提升10倍。前期克隆到的GhROP4蛋白的C端最后4個氨基酸是CSIL，符合GGB蛋白的修飾位點序列特征，為了明確GhROP4是GhGGB的修飾底物蛋白，本研究利用BiFC技術(shù)檢測到GhROP4和GhGGB煙草葉肉細(xì)胞中存在互作，定位信號集中在細(xì)胞膜上。前期研究發(fā)現(xiàn)，植物ROP和GGB蛋白參與調(diào)控植物的抗逆性(Johnson et al.,2005;Ma et al.,2017)。盡管本實驗利用雙分子熒光互補技術(shù)證明Gh ROP4和GhGGB具有互作關(guān)系，但二者在棉花抗逆反應(yīng)中的功能尚不清楚，有待完善棉花抗逆反應(yīng)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]擬南芥開花抑制因子TFL1與GRFs蛋白的相互作用[J]. 袁敏,邢繼紅,王莉,葛偉娜,郭棣,張嵐. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(10)
[2]擬南芥H+-焦磷酸化酶AVP1互作小GTP結(jié)合蛋白AtRAB的特性鑒定與功能分析[J]. 劉榮榜,陳明,郭萌萌,司青林,高世慶,徐兆師,李連城,馬有志,尹鈞. 作物學(xué)報. 2014(10)
碩士論文
[1]GhROP6在棉花抗黃萎病中的功能研究[D]. 王鈺靜.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號：3574819
【文章來源】：分子植物育種. 2020,18(24)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
棉花GhROP4基因與GhGGB基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物和質(zhì)粒酶切電泳檢測
BiF C重組質(zhì)粒雙酶切鑒定
BiFC技術(shù)是在活細(xì)胞和生物體內(nèi)快速直觀判斷目標(biāo)蛋白定位和互作的新技術(shù)，具有直觀、靈敏度高，簡捷等特點，在蛋白定位和互作方面應(yīng)用廣泛(袁敏等,2017)。Peng等(2018)利用BiFC等技術(shù)表明BRI1、BAK1與擬南芥小G蛋白之間的具有相互作用，調(diào)節(jié)擬南芥糖敏感的生長發(fā)育。Kang等(2017)利用BiFC技術(shù)表明擬南芥微管結(jié)合蛋白MAP18與ROP2之間存在相互作用。劉榮榜等(2014)利用該技術(shù)在擬南芥原生質(zhì)體中檢測到H+-焦磷酸化酶AVP1與小GTP結(jié)合蛋白AtRAB互作。ROP蛋白是僅存在于植物中的一類高度保守的小GTP結(jié)合蛋白，具有小G蛋白的結(jié)構(gòu)特征，由N-末端五個保守的GI-GV區(qū)，C-末端高變區(qū)HVR組成，HVR可被異戊二烯化修飾從而靶向ROP蛋白(Feiquelman et al.,2018)。Winge等(2000)根據(jù)C-末端高變區(qū)HVR端氨基酸序列差異，將Rop家族蛋白分為2種類型，即Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型Rops蛋白C端(AtRop1-AtRop8)以典型的CaaL盒基序終止(Feiquelman et al.,2018)，其中Cys殘基是C20異戊二烯基脂香葉基香葉基修飾位點。棉花中的小G蛋白GhRAC13最后4個氨基酸是CAFL符合Ⅰ型ROP蛋白特征，在體外被異戊二烯化(Trainin and Delmer,1996)，擬南芥中11個ROP家族成員中的AtROP1-AtROP8蛋白的C末端符合CaaL序列特征，通過ERA1和GGB基因編碼的蛋白法呢基轉(zhuǎn)移酶和Ⅰ型香葉�；D(zhuǎn)移酶的β亞基，來完成蛋白異戊二烯化修飾過程(Andrews et al.,2010)。與ERA1相比，GGB更偏好修飾具有CaaL序列的C末端的ROP蛋白，尤其對CaIL的修飾活性最高(Andrews et al.,2010)。Caldelari等(2001)發(fā)現(xiàn)若底物蛋白具有CaaL結(jié)構(gòu)域就會使PGGT-Ⅰ的異戊二烯化作用提升10倍。前期克隆到的GhROP4蛋白的C端最后4個氨基酸是CSIL，符合GGB蛋白的修飾位點序列特征，為了明確GhROP4是GhGGB的修飾底物蛋白，本研究利用BiFC技術(shù)檢測到GhROP4和GhGGB煙草葉肉細(xì)胞中存在互作，定位信號集中在細(xì)胞膜上。前期研究發(fā)現(xiàn)，植物ROP和GGB蛋白參與調(diào)控植物的抗逆性(Johnson et al.,2005;Ma et al.,2017)。盡管本實驗利用雙分子熒光互補技術(shù)證明Gh ROP4和GhGGB具有互作關(guān)系，但二者在棉花抗逆反應(yīng)中的功能尚不清楚，有待完善棉花抗逆反應(yīng)的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]擬南芥開花抑制因子TFL1與GRFs蛋白的相互作用[J]. 袁敏,邢繼紅,王莉,葛偉娜,郭棣,張嵐. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(10)
[2]擬南芥H+-焦磷酸化酶AVP1互作小GTP結(jié)合蛋白AtRAB的特性鑒定與功能分析[J]. 劉榮榜,陳明,郭萌萌,司青林,高世慶,徐兆師,李連城,馬有志,尹鈞. 作物學(xué)報. 2014(10)
碩士論文
[1]GhROP6在棉花抗黃萎病中的功能研究[D]. 王鈺靜.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
本文編號：3574819
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