转录因子LeERF2提高拟南芥ABA敏感性的蛋白质组学研究

【摘要】： 转录因子ERFs (Etylene Responsive Factors)在植物生长发育与胁迫应答过程中具有重要的调节作用。LeERF2是本实验室以GCC-box为诱饵利用酵母单杂交技术从番茄cDNA表达文库中筛选得到的一个ERF类转录因子新成员,其编码区包括780 bp,编码260个氨基酸,具有典型的植物转录因子结构特征。前期研究表明,LeERF2能提高拟南芥幼苗对ABA的敏感性,但此转录因子如何调控ABA信号应答网络的机制尚不清楚。 本研究以转LeERF2基因的拟南芥为材料,利用双向电泳等蛋白质分离技术建立正常条件和ABA处理条件下转LeERF2拟南芥和野生型拟南芥之间蛋白质表达差异谱,在此基础上,利用质谱技术鉴定重要差异表达蛋白质,并利用生物信息学技术探讨LeERF2提高拟南芥ABA敏感性的分子基础。 获得主要研究结果如下： (1)利用固相pH梯度双向电泳技术分析ABA处理的野生型WT与对照、野生型WT与转基因型OE、ABA处理下野生型WT ABA与转基因OEABA各组的差异表达蛋白质,构建了LeERF2调控苗期拟南芥ABA信号应答网络的蛋白质差异表达谱。 (2)经凝胶图像分析和质谱鉴定,在WT与OE组中,共有50个蛋白质发生了差异表达,单独在WT表达的为10个,仅在OE表达的为2个；WT与WTABA比较组分析结果显示,总共49个蛋白质表达量受到调控,在WT和WTABA幼苗单独出现的蛋白质分别为9个和13个；0.1μM ABA处理下的WT和OE拟南芥,49个蛋白产生定性或定量的差异,蛋白质表达量上差异的是35个,占71.4%；OEABA与WTABA差异蛋白总数为36个,其中OE、OEABA单独表达的蛋白质各为5个和13个。 (3)质谱鉴定出如AT1G31180 3-isopropylmalate dehydrogenase 1、AT1G52690 late embryogenesis abundant protein, putative、XYL1 Alpha-xylosidase、ATMS 1 5-methyltetrahydropteroyltriglutamate-homocysteine methyltransferase等155个正常条件和ABA处理条件下转LeERF2拟南芥和野生型拟南芥之间蛋白质表达差异。 (4)其中野生型拟南芥低浓度ABA响应蛋白有：ATPB ATP synthase subunit beta、AT3G04790 ribose 5-phosphate isomerase-related、AT3G63170 chalcone isomerase等。 (5)正常条件下LeERF2基因调节了ATPQ ATP synthase subunit d、AT3G52960 Peroxiredoxin-2E、CB5-E Cytochrome b5 isoform 1等蛋白质；而AT5G02490 Heat shock cognate 70 kDa protein 2、GAPA Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase A、CA1 Isoform 3 of Carbonic anhydrase等蛋白在0.1μMABA诱导下受LeERF2所调控。其它差异蛋白质有待进一步鉴定。