收藏本站
《兰州大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

拟南芥AtCTPA1基因的分子刻画及功能研究

尹书明  
【摘要】: 光系统Ⅱ(PhotosystemⅡ,PSII)是嵌入在类囊体膜上的一个多亚基色素蛋白质复合物,在光合作用中催化光驱动的水氧化和质体醌还原。在高等植物中PSII由超过25个内在和外周蛋白质亚基组装而成,其中PSII反应中心复合物由D1,D2,细胞色素b559的a和β亚基以及PsbI组成。D1和D2形成的异二聚体构成了PSII结构的核心,其上结合了PSII电子传递所需的全部关键氧化还原成分。PSII在进行原初光能转换和电荷分离过程中不可避免地会遭受光的损伤破坏,其中反应中心蛋白D1是PSII光破坏损伤的主要目标。光合生物在漫长的进化过程中形成了一个高效的修复体系来维持PSII的正常功能。受损的D1蛋白被叶绿体内的蛋白酶系降解,随之由一个新合成的D1蛋白来替换。高等植物中反应中心蛋白D1是以前体的形式合成,在其C末端带有一个由9个氨基酸残基组成的延伸片段,在PSII组装成功能完备的复合物前,这个C末端延伸需要被D1碳末端加工酶(C-terminal processing protease of D1,CtpA)切除,这一过程对PSII的生物发生和损伤修复都非常重要。 我们利用反式遗传学策略刻画了一个T-DNA插入失活的拟南芥CtpA同源物突变株系atctpa1,通过一系列生理生化和分子生物学鉴定我们分析了该突变体的光合特性和光合膜蛋白组成,研究了AtCTPA1基因在拟南芥中的生理功能。免疫印迹检测发现AtCTPA1基因编码了一个~47kDa的类囊体腔侧可溶蛋白,T-DNA的插入中断了atctpa1突变体中AtCTPA1的表达。在正常生长光强下AtCTPA1功能缺失不影响拟南芥的生长发育,突变体植株具有正常的生长速率和色素组成,叶绿素荧光特性和光合放氧活性测量结果说明其光合活性没有变化,类囊体膜主要色素蛋白复合物的组装和组成亚基的含量都与野生型相同。然而在强光下AtCTPA1基因缺失严重影响拟南芥的生长适宜度,突变体对强光的敏感度增强,生长受到显著抑制。通过光抑制和光恢复研究发现AtCTPA1基因影响拟南芥PSⅡ在强光下的快速修复。光抑制条件下突变体叶片的PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm下降加速,PSⅡ活性恢复进程减缓。与相比,叶绿体蛋白质合成抑制剂林可霉素预孵育处理没有造成野生型和atctpal突变体叶片间光抑制程度的差异。进一步检测光抑制不同时相叶片中PSⅡ反应中心蛋白D1含量的变化,我们发现AtCTPA1影响了拟南芥PSⅡ反应中心蛋白D1在强光下的周转。与野生型相比,atctpal突变体在光抑制进程中反应中心蛋白D1含量的下降速率加快,而林可霉素处理后野生型和atctpal突变体中D1降解的程度相当。上述实验结果证明AtCTPA1基因参与了拟南芥PSⅡ在强光下的高效修复,影响了强光下PSⅡ反应中心蛋白D1的周转。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:Q943

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李贝贝,郭进魁,周云,张珠珠,张立新;一种分析叶绿体类囊体膜色素蛋白复合物的蓝绿温和胶电泳系统[J];生物化学与生物物理进展;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 习岗,杨初平,宋清,李海;香蕉叶片Chlα荧光动力学参量对激发光强的反应[J];光子学报;2001年09期
2 周兴元,曹福亮;土壤盐分胁迫对假俭草、结缕草光合作用的影响[J];江西农业大学学报;2005年03期
3 周昊,杜林方,朱晓峰;用于植物光系统Ⅱ蛋白酶检测的活性染色方法[J];生物化学与生物物理进展;2002年04期
4 陈熙;崔香菊;张炜;;低叶绿素b水稻突变体类囊体膜的比较蛋白质组学[J];生物化学与生物物理进展;2006年07期
5 苏培玺;严巧娣;;C_4荒漠植物梭梭和沙拐枣在不同水分条件下的光合作用特征[J];生态学报;2006年01期
6 廖海;任炜;周嘉裕;康庄;杜林方;;决明子中丝氨酸蛋白酶抑制剂的分析[J];时珍国医国药;2006年03期
7 陈屏昭,陈顺方,刘忠荣,周云,樊钦平;缺磷胁迫对温州蜜柑光合作用的光抑制研究(一)[J];云南农业大学学报;2003年03期
8 周玮,刘飞虎,刘小莉,曾淑华,覃鹏;转SOD基因烟草的光合特性初探[J];云南大学学报(自然科学版);2003年01期
9 凡珍,张振贤,于贤昌,艾希珍,贾庆虎;不同季节生态型大白菜光合作用对夏季高温强光的响应[J];应用与环境生物学报;2002年06期
10 蔡永萍,李玲,李合生,骆炳山,林毅;霍山石斛叶片光合速率和叶绿素荧光参数的日变化[J];园艺学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 邓家干;蒙平;;广西荔浦芋光合作用日变化的研究[A];广西光学学会2002年学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 辛越勇;光系统Ⅱ反应中心细胞色素b559结构和功能的研究[D];中国科学院植物研究所;2000年
2 韩榕;He-Ne激光对小麦增强UV-B辐射损伤的修复效应及机理[D];西北大学;2002年
3 张智猛;氮水互作对不同类型玉米产量品质形成生理特性的影响[D];山东农业大学;2002年
4 王强;超高产杂交稻(Oryza Sativa L.)光合作用和光抑制特性的研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2002年
5 蔡时青;光系统Ⅱ的可逆失活和不可逆破坏[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2002年
6 李新国;低温弱光条件下喜温植物PSI和PSII的光抑制及其相互关系[D];山东农业大学;2003年
7 韦朝领;叶黄素循环对茶树光抑制破坏的防御及其关键酶基因的研究[D];安徽农业大学;2003年
8 徐践;玉竹光合生理特性研究[D];北京林业大学;2003年
9 芮琪;小麦叶片衰老过程中内肽酶同工酶变化和特性及Rubisco降解的研究[D];南京农业大学;2004年
10 周兴元;几种暖季型草坪草耐盐及耐荫性研究[D];南京林业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志刚;小麦叶片老化期间内肽酶与H_2O_2的关系以及小麦幼苗叶绿体间质内肽酶[D];南京农业大学;2000年
2 计玉妹;钾、磷缺乏对番茄生理特性的影响[D];浙江大学;2001年
3 周昊;菠菜光系统II颗粒结合的蛋白酶分离纯化与性质研究[D];四川大学;2002年
4 郭晋隆;水稻(Oryza sativa)光抑制基因的差异表达研究[D];福建师范大学;2003年
5 代金明;大豆叶片衰老过程中PSⅡ功能和光破坏防御机制的变化[D];山东农业大学;2003年
6 张云华;超级杂交稻两优培九及其亲本的光能利用及转化效率的研究[D];安徽农业大学;2003年
7 李聪晓;野生玉竹光合作用日变化研究[D];河北农业大学;2003年
8 谭晓宏;重金属银离子对光系统Ⅱ作用部位研究[D];四川大学;2003年
9 徐杏连;几种叶菜衰老过程蛋白质降解与蛋白酶活性变化及特性研究[D];中国农业大学;2004年
10 曾光辉;杨梅光抑制的研究[D];浙江大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郑彩霞,高荣孚;豌豆光系统Ⅰ的异质性[J];科学通报;1998年18期
2 杜林方,林宏辉,潘用华,梁厚果;一种用于色素蛋白分离的新凝胶系统[J];生物化学与生物物理进展;1995年03期
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 韩黎;吴桂芝;朱士俊;殷伟;吴旭琴;陈世平;;重组人磷脂酶D1腺病毒表达载体的构建与表达[A];中华医院管理学会第十二届全国医院感染管理学术年会论文汇编[C];2005年
2 张海峰;朱林燕;陈丽新;王立伟;;细胞周期蛋白D1对氯通道ClC-3的影响[A];中国生理学会第23届全国会员代表大会暨生理学学术大会论文摘要文集[C];2010年
3 蔺晓源;刘杰民;王敏;胡浩;刘哲;;四磨汤对慢性应激小鼠多巴胺受体D1、D2的影响[A];贵州省中西医结合学会2011年消化系病学术交流会暨消化系病新进展学习班资料汇编[C];2011年
4 钱王科;孙海丰;朱丽媛;栗增;蒋华良;镇学初;柳红;;四氢原小檗碱类衍生物的设计、合成及抗多巴胺D1受体的活性研究[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 通讯员 谌启程 张翠娟;福厦铁路D1标段电力通信信号工程完工[N];中国铁道建筑报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 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
2 曾大雄;周期蛋白D1在烟雾暴露大鼠肺血管重构中的作用及其与蛋白激酶C的关系[D];华中科技大学;2010年
3 向敏;周期蛋白D1在香烟烟雾致人肺动脉平滑肌细胞增殖中作用及其与蛋白激酶Cα关系的研究[D];华中科技大学;2010年
4 张英耀;细胞周期蛋白-D1和Ki-67在喉癌组织中的表达及相关性研究[D];山东大学;2013年
5 王苒;结缔组织生长因子在香烟烟雾暴露大鼠肺血管重构中的作用及其与周期蛋白D1的关系[D];华中科技大学;2011年
6 李利红;水杨酸、Ca~(2+)和NO对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白和PSⅡ功能的调节作用[D];河南农业大学;2010年
7 黄统辉;新型乙酰辅酶A羧化酶及D1蛋白酶抑制剂的设计、合成与除草活性研究[D];华中师范大学;2011年
8 刘琳;蛋白激酶D1参与转化生长因子β1诱导体外肾小管上皮细胞—间充质转分化的机制研究[D];华中科技大学;2009年
9 吴显实;富硒益生菌在奶牛生产上的应用效果及其作用机理研究[D];南京农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈腊月;毛细管区带电泳测定D1蛋白酶的活性及其抑制剂先导化合物的筛选[D];华中师范大学;2011年
2 张有福;熊去氧胆酸对大鼠肝再生和细胞周期蛋白D1表达的影响[D];山西医科大学;2010年
3 吴艳艳;慢性应激性抑郁大鼠胃运动变化中海马谷氨酸代谢1型受体和多巴胺D1受体的关系[D];陕西师范大学;2010年
4 张海峰;高表达细胞周期蛋白D1对氯通道ClC-3的影响[D];暨南大学;2010年
5 张萍;PTSD样大鼠酒精条件性位置偏爱的获得及其与多巴胺D1受体的关系[D];河北医科大学;2010年
6 赵雪娟;高温强光对小麦叶绿体D1蛋白、Deg1蛋白酶和PSⅡ功能的影响及水杨酸的调节作用[D];河南农业大学;2012年
7 黄丽妹;AGEs抑制STZ诱导糖尿病大鼠肾脏D1受体表达及功能的研究[D];安徽大学;2012年
8 张士君;基于TMS320DM642的H.264编码器的实现和优化[D];北京邮电大学;2008年
9 杨德桂;宫颈上皮内瘤变及宫颈鳞癌中Cyclin D1、Ki-67的表达与HPV感染相关性的研究[D];广州医学院;2009年
10 李慧;D1蛋白酶的克隆表达、纯化、生物活性测定及抗体的制备[D];华中师范大学;2010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