茉莉素受体研究
【摘要】:茉莉素(Jasmonates, JAs)是一类来自于亚麻酸并具有环戊烷酮结构的新型植物激素,对于植物的防御反应和生长发育具有重要的调节和控制作用。CORONATINE INSENSITIVE 1(COI1)蛋白是茉莉素信号转导途径中的关键调控因子,该蛋白的缺失突变能够导致植物丧失所有重要的茉莉素反应。COI1作为一种F-box蛋白,能够与拟南芥的ASK蛋白、CUL1蛋白和Rbx1蛋白结合形成SCF~(COI1)泛素连接酶复合物。SCF~(COI1)复合物能够结合其底物Jasmonate ZIM-domain(JAZ)蛋白,并介导JAZ蛋白经过26S蛋白酶体降解。茉莉素依靠该26S蛋白酶体降解途径,开启一系列下游基因的表达,从而调控植物育性、衰老和成熟等生长发育过程以及植物抵抗逆境、干旱、病虫害和机械伤害等防御反应。然而,迄今为止,茉莉素的受体仍然不清楚。鉴定茉莉素的受体对于深入了解茉莉素调控植物抗性和生长发育的机制,具有重要的科学意义和潜在的应用前景。
在本研究中,我们首先构建了一个高质量的COI1结构模型,然后进行了COI1蛋白与茉莉素分子相互作用的分子模拟;我们的结果显示COI1很可能具有结合茉莉酸异亮氨酸配合物(JA-Ile)及其结构类似物冠菌素(COR)的结构特征。我们进一步采用了多种技术方法,检测COI1是否与JA-Ile/COR直接结合。首先,我们利用固相化茉莉素亲和层析技术发现植物总蛋白中的COI1能够特异性地识别和结合JA-Ile;然后,我们利用表面等离子共振技术研究了纯化的COI1、JAZ1蛋白和茉莉素的相互作用,证明了COI1与JA-Ile/COR结合后才能够与JAZ1蛋白相互作用;最后,我们利用光亲和标记技术证明了COI1直接结合COR。这些研究结果最终证明了COI1是茉莉素的受体,同时,我们还提出了COI1与茉莉素的互作模型:COI1蛋白结构中含有一个表面口袋;JA-Ile主要通过环戊酮环上的酮基、戊烯基侧链和酰胺基上的氧原子三个基团与COI1相互作用,从而将JA-Ile的茉莉素部分锚定在COI1表面口袋的内部。
|
|
|
|
1 |
张海文,谢丙炎,卢向阳,杨宇红,陈琪,黄荣峰;拟南芥防卫基因PDF1.2启动子中GCC盒是应答茉莉素反应必要的顺式作用元件[J];科学通报;2004年23期 |
2 |
戴良英,李栒,罗宽;茉莉素及其功能[J];湖南农业大学学报;2000年02期 |
3 |
张海文,黄荣峰,卢向阳,谢丙炎;茉莉素的信号转导与植物的防御反应[J];植物生理学通讯;2002年06期 |
4 |
戴良英,李栒,罗宽;拟南芥COI l互作基因的分离[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2002年05期 |
5 |
李昂;陈亮亮;王学臣;张海文;黄荣峰;;OsEBP-89启动子中应答茉莉素信号的必需DNA区域的分析[J];中国科学(C辑:生命科学);2008年03期 |
6 |
戴良英,李栒,罗宽,官春云,徐领会,黄大昉;拟南芥ASK1与COI1形成蛋白复合体并调控雄性不育[J];中国科学C辑;2002年05期 |
7 |
李文正;张海文;王俊英;黄荣峰;;ERF转录因子及其在烟草抗逆性改良中的应用[J];生物技术通报;2006年04期 |
8 |
孔晓瑜,姜艳艳,相建海,喻子牛,刘亚军;魁蚶线粒体16S rRNA和COI基因片段序列测定及其应用前景[J];海洋科学;2001年12期 |
9 |
孔晓瑜,张留所,喻子牛,刘亚军,王清印;太平洋牡蛎核糖体DNA转录间隔子和线粒体基因片段序列测定(英文)[J];中国水产科学;2002年04期 |
10 |
罗家聪;肖永双;宋林;高天翔;张岩;;中国文昌鱼系统分类的线粒体COI和Cyt b基因片段分析(英文)[J];南方水产;2007年02期 |
11 |
薛东秀;张涛;王海艳;郑小东;孟凡玉;;有棘无棘两种表型栉江珧28S和COI基因序列差异的比较[J];海洋科学;2009年10期 |
12 |
袁利兵;张琨;彭志红;任春梅;;拟南芥psc1突变体降低蔗糖诱导的花青素积累[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2011年02期 |
13 |
邵爱华;朱江;陈葵;史全良;姚炜雯;;暗纹东方鲀线粒体COI及其侧翼tRNA基因的克隆与序列分析[J];遗传;2006年08期 |
14 |
付景;张迎春;;27种瓢虫mtDNA-COI基因序列分析及系统发育研究(鞘翅目:瓢虫科)[J];昆虫分类学报;2006年03期 |
15 |
黄健;孙振钧;;用COI基因确定直隶环毛蚓(Pheretima tschiliensis tschiliensis)的属的地位[J];生物技术;2007年02期 |
16 |
郑文娟;朱世华;沈锡权;叶央芳;潘志崇;;泥蚶线粒体COI和16S rRNA基因片段序列研究[J];宁波大学学报(理工版);2008年01期 |
17 |
牛东红;李家乐;沈和定;姜志勇;;缢蛏六群体线粒体DNA-COI基因序列变异及群体遗传结构分析[J];海洋学报(中文版);2008年03期 |
18 |
李涛;梁刚;;基于CoI序列对鹀亚科分子系统发育关系研究[J];西安文理学院学报(自然科学版);2008年03期 |
19 |
张敏;曹天文;金科;任竹梅;郭亚平;施婧;钟扬;马恩波;;蛱蝶科亚科间的分歧时间估计[J];科学通报;2008年15期 |
20 |
蔡延森;张修月;岳碧松;孟杨;何莉炜;李静;;我国8种猛禽的DNA条形码技术研究[J];四川动物;2009年03期 |
|