水稻液泡磷外排转运体的定位机理研究

发布时间：2020-12-14 17:36

　　磷素是植物体内非常重要的大量元素之一,其含量约占植物干重的0.2%。由于磷素是许多重要生物大分子的关键组分,且参与植物体内许多的生理生化反应中,因此植物的生长发育离不开磷元素。无机磷主要储存在植物的液泡中。本实验室前期研究发现了两个水稻液泡膜定位的甘油三磷酸转运体（OsvGlpTl、OsvGlpT2）,这两个转运体蛋白负责将无机磷从液泡内外排到细胞溶质中。甘油三磷酸转运体最早是在大肠杆菌中发现,定位在大肠杆菌质膜上,而水稻中的这两个转运体,定位于液泡膜,并发挥着不同的底物特性。因此,本研究将解析水稻甘油三磷酸转运体OsvGlpT1和OsvGlpT2的液泡膜定位机理。取得的主要研究结果如下:1.OsvGlpT1、OsvGlpT2的液泡膜定位途径为内质网（ER）-高尔基体（Golgi）-反式高尔基体（TGN）-液泡膜前体（PVC）-液泡膜（Tonoplast）。其中,位于第六和第七跨膜结构域间亲水环上的LL为这两个蛋白的液泡膜定位信号,将其替换成AA后将导致蛋白错误地定位到细胞质膜上;2.COPII复合体在膜蛋白由ER输出到Golgi过程起着重要的作用,我们发现COPII复合体的亚基OsS... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３?ＰＨＴ１蛋白运输过程的调控模式??Ｆｉｇｕｒｅｌ．３?Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?Ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ?Ｅｖｅｎｔｓ?Ｃｏｎｔｒｏｌ?ＰＨＴ１?Ｔｒａｆｆｉｃｋｉｎｇ??

于复合体受体蛋白?３?（ＡｄａｐｔｏｒＰｒｏｔｅｉｎ３，ＡＰ３）的?ＥＲ－Ｇｏｌｇｉ－Ｔｏｎｏｐｌａｓｔ?的运输途??径；３．不经过Ｇｏｌｇｉ的从ＥＲ直接运输到Ｔｏｎｏｐｌａｓｔ的途径，其中第１和第２??种是最主要的液泡膜蛋白运输途径［５７’５８］。图１．４是液泡膜定位蛋白的两种输出途??径［５８］。??－．Ｑ．?〇．?ｔ＂＇?＾?ＰＭ??Ｉ?ＡＰ１?ａｄａｐｔｏｒ?ｃｏｍｐｌｅｘ???ＧＦｐ－ＶＩＴ１???ＴＲＩＳ，＾＾＾ＳＵＣ４??、?Ｇｏｌｇｉ?／?Ｖａｃｕｏｌｅ??＾?Ｓ（ＪＣ４?＼?ＡＰ３?ａｄａｐｔｏｒ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ＳＵＣ４Ｊ??、、、、：：ｂ，丨??图１．４拟南芥中液泡膜定位蛋白的两种输出途径??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｗｏｒｋｉｎｇ?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?Ｖａｃｕｏｌａｒ?Ｐｒｏｔｅｉｎｓ?Ｔｒａｆｆｉｃｋｉｎｇ?ｉｎ?Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ??１．５．１依赖于复合体ＡＰＩ的运输途径??在真核生物细胞中，ＣＯＰＩＩ复合体参与货物蛋白从ＥＲ到Ｇｏｌｇｉ的运输过??程［６１］。定位于液泡膜的分泌蛋白首先在ＥＲ合成，经过折叠、装载和翻译后的??修饰，随后蛋白进入ＣＯＰＩＩ囊泡中，由ＥＲ转运到Ｇｏｌｇｉ［６２＇６３］。在酿酒酵母中，??ＣＯＰＩＩ囊泡的形成过程发生在整个ＥＲ中，但在大部分的真核生物细胞中，ＣＯＰ??ＩＩ囊泡调控的蛋白输出过程主要在特殊的区域进行，该区域被称为ＥＲ输出位??点（ＥＲｅｘｉｔｓｉｔｅｓ

?滤?局懈视停攘姿嶙?颂宓囊号菽ざㄎ换?矸治觯崳?基端（Ｎ端）的结果（图２．１）。将ＥＧＦＰ－ＯｓｖＧｌｐＴ融合基因和与ＲＦＰ融合的ＥＲ??定位的标记基因共同转化水稻原生质体，随后对细胞进行观察，我们可以看到，??其中定位在ＥＲ上的融合表达蛋白的红色荧光信号主要分布在细胞的内部，且围??绕细胞核形成典型的环状结构（ＥＲ?ｒｉｎｇ），而绿色焚光蛋白ＧＦＰ信号在ＲＦＰ信??号内，不与ＲＦＰ荧光信号重叠。这些结果表明ＯｓｖＧｌｐＴｌ和ＯｓｖＧｌｐＴ２都定位在??水稻原生质体细胞液泡膜上。该原生质体瞬时表达实验重复两次，且三次结果都??保持一致。??一?■■■??图２．１水稻中ＯｓｖＧｌｐＴｌ和０ｓｖＧｌｐＴ２蛋白的亚细胞定位??水稻野生型原生质体细胞中融合蛋白瞬时表达，ＯｓｖＧｌｐＴｌ和０ｓｖＧｌｐＴ２蛋白定位于液泡膜。??绿色焚光表示ＧＦＰ信号，红色熒光表示ＥＲ?ｍａｒｋｅｒ的信号。标尺为７．５叫。??Ｆｉｇｕｒｅ２．１?Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ?Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＯｓｖＧｌｐＴｌ?ａｎｄ?０ｓｖＧｌｐＴ２??Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ｆｕｓｉｏｎ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｗｉｌｄ?ｔｙｐｅ?ｒｉｃｅ?ｐｒｏｔｏｐｌａｓｔｓ


本文编号：2916744