收藏本站
《兰州大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高温条件下拟南芥DEGP蛋白酶在光系统Ⅱ修复循环中的作用机制

孙旭武  
【摘要】: 在叶绿体中,光系统Ⅱ(PSⅡ)是类囊体膜上的一个大的色素蛋白质复合物,利用光能催化水的氧化以及质体醌的还原。PSⅡ的内周和外周蛋白质有20多个。PSⅡ反应中心复合物由D1和D2蛋白质,细胞色素b559的α和β亚基和PsbI蛋白质组成。D1和D2异二聚体结合了PSⅡ中所有参与将电子从水氧化复合物的锰簇转移到质体醌库的关键的氧化还原成分。 对环境胁迫非常敏感是PSⅡ的一个明确的特征,在PSⅡ的蛋白质中受环境胁迫诱导破坏的主要目标是反应中心的D1蛋白质。破坏的蛋白质被降解随后由新合成的蛋白质来替换。这个有效的修复机制对维持PSⅡ处于功能状态是非常重要的,D1蛋白质的周转已经被广泛的研究,但是在蛋白酶对破坏的D1蛋白质的降解的机制还不很清楚。 广泛分布的DEGP蛋白酶在降解破坏了的或者错误折叠的蛋白质中起着重要作用。拟南芥中含有16个DEGP类似的蛋白酶,其中有4个是定位在叶绿体。我们研究发现在类囊体膜腔侧的DEG5和DEG8形成6聚体,重组的DEG8对于模式底物(干酪素)和光破坏了的光系统Ⅱ中的D1蛋白质都有蛋白酶解活性,可以将D1蛋白质剪切成N-末端16kD和C-末端18kD的片段。 为了进一步研究DEG5和DEG8在拟南芥体内的生理功能,我们从SALK拟南芥突变体库中筛选到了它们的T-DNA插入突变体,分别命名为deg5和deg8。对突变体的研究发现,拟南芥中DEG5和DEG8的失活导致对热胁迫的敏感性增强。突变体中破坏的D1蛋白的降解速度比野生型要慢。经检测发现,在高温处理之后,突变体和野生型植株中其它的PSⅡ反应中心蛋白的水平保持相对稳定。因此,DEG5和DEG8对于D1蛋白质的有效周转以及保护免受热胁迫的破坏中是非常重要的。相对于单突变体deg5和deg8,双突变体deg5deg8对热胁迫的敏感性更高,D1的降解速率更低。在光抑制处理之后,野生型植物中可以检测到16kD的N-末端D1降解片段,但是在双突变体中检测不到。 综上所述,我们的结果表明DEG5和DEG8协同作用参与PSⅡ反应中心D1蛋白质在CD-loop上的初级剪切,从而维持热胁迫条件下PSⅡ的有效周转。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q945.11

手机知网App
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许锁链;柯学;陈凯;龚明;;甜菜碱与植物抗逆性机理的研究进展[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年07期
2 赵华,曹云英,季本华;细胞相容性物质及其基因工程研究进展[J];安徽农业科学;2004年02期
3 谢宗铭;董永梅;陈受宜;;高等植物非生物胁迫适应的分子生理机制[J];安徽农业科学;2008年19期
4 赵自国,陆静梅;植物耐盐性研究及发展[J];长春师范学院学报;2002年02期
5 何学青;王娟;胡小文;王彦荣;;NaCl胁迫对老芒麦种子发芽及幼苗荧光特性的影响[J];草地学报;2010年06期
6 邵麟惠;于应文;张德罡;;灌木抗旱机理研究[J];草业科学;2007年03期
7 张军;王建波;陈刚;杜坤;刘娟;孙国荣;;Na_2CO_3胁迫下星星草幼苗叶片电解质外渗率与PSⅡ光能耗散的关系[J];草业学报;2009年03期
8 刘建新;王鑫;王瑞娟;贾海燕;;黑麦草对NaHCO_3胁迫的光合生理响应[J];草业学报;2012年03期
9 李杰,陈丽华,朱延明;植物抗渗透胁迫基因工程研究进展[J];东北农业大学学报;2005年02期
10 张启鸣;;基因工程在提高植物抗逆性上的研究进展[J];大连教育学院学报;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 高丽红;李式军;裴孝伯;;生菜根系活力对缓解地上部高温伤害的机理[A];中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集[C];1994年
2 高丽红;李式军;;高温胁迫对蔬菜作物的影响[A];中国科协第3届青年学术年会园艺学卫星会议暨中国园艺学会第2届青年学术讨论会论文集[C];1998年
3 郭延平;刘辉;胡美君;张良诚;;植物PSⅡ反应中心D1蛋白的结构与功能[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
4 燕丽萍;夏阳;梁慧敏;王珍珍;李双云;刘翠兰;庞彩红;;紫花苜蓿转BADH基因及其后代耐盐性分析[A];中国草学会饲料生产委员会第15次饲草生产学术研讨会论文集[C];2009年
5 ;Identification of genes responsive to brown planthopper Nilaparvata lugens Stl (Homoptera: Delphacidae) feeding in rice[A];2005'海峡两岸植物生理与分子生物学教学研讨会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李瑛;延迟荧光信息处理技术在植物光合及逆境生理检测中的应用[D];大连海事大学;2010年
2 李笑一;拟南芥叶绿体LON4蛋白酶功能研究[D];兰州大学;2010年
3 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年
4 何影;引入甘氨酸甲基化合成甜菜碱途径提高黑麦草抗旱性研究[D];山东大学;2010年
5 束德峰;温度胁迫下番茄叶绿体谷胱甘肽还原酶基因的克隆、表达和功能分析[D];山东农业大学;2011年
6 李瑾;拟南芥叶绿体Deg1蛋白酶功能研究[D];兰州大学;2011年
7 何学青;数种禾草种皮透性及种子半透层定位研究[D];兰州大学;2011年
8 杨世民;杂交水稻对生态环境和弱光胁迫的适应性研究[D];四川农业大学;2011年
9 KHURRAM ZIAF;番茄潘那利中两个ERD15基因的功能鉴定[D];华中农业大学;2011年
10 董春娟;植物中2个DREB类转录抑制子的功能研究[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李树芬;甜菜碱提高转基因番茄耐热性研究[D];山东农业大学;2010年
2 孙彦丽;类囊体膜磷脂酰甘油不饱和度对番茄耐盐性的影响[D];山东农业大学;2010年
3 刘旖旎;拟南芥突变体Ipa1-b及基因功能的研究[D];广西民族大学;2010年
4 邱翠花;高温强光诱导的温州蜜柑光合机构光破坏机理研究[D];浙江大学;2011年
5 周伟辉;水稻耐热性生理机理和耐热资源的鉴定与筛选[D];浙江大学;2011年
6 兰金苹;叶绿体基因编码蛋白质在水稻叶片生长过程中的表达研究[D];河北农业大学;2011年
7 张晓燕;过氧化氢预处理对拟南芥耐逆性的影响及拟南芥耐盐突变体的筛选[D];山东师范大学;2011年
8 王刚;棉花幼苗盐胁迫条件下Solexa转录组测序结果的分析及验证[D];山东农业大学;2011年
9 张雯婷;小偃54和8602及其杂交后代小偃41和小偃81旗叶光合特性及光破坏防御能力比较[D];山东农业大学;2011年
10 王建伟;转COD基因水稻耐热性研究[D];山东农业大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尉连伶;;激素和光信号途径中负调控因子的降解[J];河北师范大学学报(自然科学版);2008年03期
2 全先庆;张渝洁;单雷;毕玉平;;高等植物脯氨酸代谢研究进展[J];生物技术通报;2007年01期
3 徐萌;刘清岱;朱晔荣;王勇;;植物蛋白酶研究进展[J];生物学通报;2008年06期
4 金美芳;高茜;陈华;;拟南芥CtpA纯合突变体的光合生理特征[J];西北植物学报;2009年08期
5 晁旭;王东平;巩振辉;梁燕;赵军;;拟南芥热激转录因子耐高温功能分析[J];西北植物学报;2007年07期
6 ;《Molecular Plant》文章中文摘要[J];植物生理学报;2011年04期
7 胡健,赵国骏,姜涌明,陈云;γ射线辐照降解壳聚糖的研究[J];扬州大学学报(自然科学版);1999年02期
8 叶眉,薛长湖,方煜,孙方强;木瓜蛋白酶降解甲壳胺的研究(英文)[J];青岛海洋大学学报(自然科学版);2000年01期
9 徐玉泉,张维,陈明,林敏,李浚明,方宣钧;醋酸钙不动杆菌PHEA-2的16SrDNA测序及其苯酚降解特性研究[J];高技术通讯;2000年03期
10 管亚军,梁凤来,张心平,马挺,刘如林;混合菌群对原油的降解作用[J];南开大学学报(自然科学版);2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡敬辉;刘康;林惠琼;王学臣;;AtMCA基因可能参与了植物热胁迫反应[A];2005年全国植物逆境生理与分子生物学研讨会论文摘要汇编[C];2005年
2 赵春兰;周薇;周亭;孙永珍;李冰;;拟南芥AtJ1基因对植物的耐热性是必须的[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
3 于蕴卿;刘栋;李鹏丽;王宁宁;;拟南芥cpSecA基因突变对GmSARK启动子活性的影响[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
4 赵昕;吴雨霞;何建新;丁楠;;NaCl胁迫下盐芥和拟南芥质膜和液泡膜H~+-ATPase功能调节机制[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年
5 胡喆;吴庆丰;李萍;孙英莉;王新宇;王崇英;;热激条件下拟南芥Athspr突变体叶片蛋白的双向电泳及质谱分析[A];中国细胞生物学学会第九次会员代表大会暨青年学术大会论文摘要集[C];2007年
6 李瑞熙;李洁如;瞿礼嘉;;拟南芥MATE家族基因ADP1通过调节生长素水平调控植物株型建成[A];2011全国植物生物学研讨会论文集[C];2011年
7 刘军省;董金皋;;拟南芥不同抗病突变体对植物病原真菌的抗病性筛选[A];中国植物病理学会2007年学术年会论文集[C];2007年
8 许晶;;拟南芥钙依赖型蛋白激酶(AtCPK6)功能的初步分析[A];第二届上海市植物生理学青年学术研讨会论文摘要集[C];2008年
9 谢道昕;;茉莉素信号传导[A];中国遗传学会植物遗传和基因组学专业委员会2009年学术研讨会论文摘要汇编[C];2009年
10 王燕;孙银银;邓凤燕;孟玉玲;单卫星;;寄生疫霉与拟南芥互作的细胞学观察[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王德民;甘肃省局兰州大学共建雷电业务轨道[N];中国气象报;2006年
2 本报记者 宜秀萍;以病人为中心[N];甘肃日报;2006年
3 记者 马效军;甘肃省教育部继续重点共建兰州大学[N];甘肃日报;2006年
4 记者 郭姜宁;兰州大学达尔文协会获殊荣[N];科技日报;2006年
5 记者 黄顺;兰州大学拓展目标瞄准深圳[N];深圳商报;2006年
6 ;自强不息 做西部文章 好风借力 创百年辉煌[N];光明日报;2001年
7 新华;兰州大学建立环县皮影戏剧研究基地[N];兰州日报;2005年
8 李兴业 赵春晖 甘晖 张正国;做西部文章 创一流大学[N];光明日报;2006年
9 焦新;王寒松任兰州大学党委书记[N];中国教育报;2008年
10 孙亚斐;兰大附中将与台南大学附中结成“姊妹校”[N];兰州日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙旭武;高温条件下拟南芥DEGP蛋白酶在光系统Ⅱ修复循环中的作用机制[D];兰州大学;2007年
2 张东远;拟南芥叶绿体Deg2蛋白酶功能研究[D];兰州大学;2007年
3 尹书明;拟南芥AtCTPA1基因的分子刻画及功能研究[D];兰州大学;2008年
4 李瑾;拟南芥叶绿体Deg1蛋白酶功能研究[D];兰州大学;2011年
5 毛同林;两种拟南芥65KDa微管结合蛋白的功能分析[D];中国农业大学;2005年
6 林文慧;拟南芥磷脂酰肌醇信号传导途径相关基因的表达谱分析及多磷酸肌醇-5-磷酸酶的生理功能研究[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2005年
7 莫肖蓉;拟南芥HPA1基因功能研究[D];浙江大学;2006年
8 覃莲菊;高等植物侧生器官形态发育的分子机理初步研究[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2004年
9 秦治翔;拟南芥1,3,4-三磷酸肌醇5/6-激酶在光形态建成中的功能研究[D];中国农业大学;2005年
10 刘实忠;利用模式植物拟南芥鉴定和分离大丽轮枝菌外泌毒素中的致萎活性因子[D];中国农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳玲;拟南芥DEG蛋白酶的胁迫响应分子机理研究[D];兰州大学;2008年
2 梁大伟;拟南芥叶肉原生质体分离及瞬时表达体系的建立[D];兰州大学;2009年
3 汪震东;eATP在拟南芥抗逆过程中的作用[D];河北师范大学;2009年
4 屠小菊;拟南芥DBB1α基因热响应的分子机理及原核表达[D];湖南大学;2010年
5 高亚梅;拟南芥抗除草剂基因与核不育基因连锁关系的生物信息分析[D];华中农业大学;2003年
6 金建凤;AtCBF1基因转化水稻和拟南芥的比较研究[D];浙江大学;2004年
7 杨冠宇;拟南芥蛋白激酶AtPKL1对ABA和Ca~(2+)处理的响应[D];内蒙古农业大学;2011年
8 郭美丽;拟南芥隐性抗盐单基因突变体的筛选与鉴定[D];山西大学;2004年
9 徐张红;拟南芥NO敏感突变体nob的鉴定及突变基因的初步定位[D];首都师范大学;2004年
10 何艳霞;拟南芥幼苗的超低温保存及其遗传变异研究[D];河南大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026