番茄中SISINA泛素连接酶家族的功能分析及对果实生长发育的影响
发布时间：2021-01-19 21:27
生物技术是现在食品科学发展中最具潜力的技术,其中通过基因工程改良植物的果实产量、品质等已经取得了显著成效,而了解植物生长发育的分子机理对更好的利用基因工程获得高品质的食物具有重要意义。Seven in absentia（SINA）蛋白家族是一类具有泛素连接酶活性的蛋白,在其N端有一个保守的C3H4型RING结构域和两个锌指结构,而C端负责形成二聚体和与底物结合。最近,我们课题组从番茄（Solanum Lycopersicum,l）基因组中发掘出了 6个SINA基因,其中之一被名为SlSINA3,该基因的编码产物为E3泛素连接酶,可以特异的泛素化抗病相关转录因子S1NAC1并促进其降解。在本研究中,我们鉴定了所有6个SlSINA基因和其编码产物的生化特性,并解析了它们在多个生理过程中的作用,包括抗病反应和植物生长发育。生物信息学的分析揭示了 S1SINA1在氨基酸序列上的特异性。通过定量RT-PCR,我们发现在根、茎、叶、花等不同的组织中,所有SlSINA基因的表达水平都受到了不同程度的调控。体外泛素化实验表明所有的SlSINA蛋白都具有依赖于RING结构域的E3泛素酶活性,并且对于E2...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３．３系统进化树分析??Ｆｉｇ?３．３?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ?ａｓｓａｙ??
合肥工业大学博士研究生学位论文??根据上述序列比对结果，选取保守区的序列片段，通过Ｎ－Ｊ法构建系统进化??树，可以将所有植物中的ＳＩＮＡ蛋白分为５组（图３．３）。Ｉ组是最大的一个分枝，??包括来自其中４个物种的１６个成员，但不包含水稻中的ＳＩＮＡ蛋白，并且，番茄??中的５个ＳＩＮＡ?（Ｓ１ＳＩＮＡ２、３、４、５、６）蛋白都被归到这一组。此外，这一组中??的所有成员都具有长Ｃ末端（图３．２），其中ＡｔＳＩＮＡＴ５参与拟南芥侧根的形成，??ＬｊＳＩＮＡ４是根瘤与丛枝根菌起始形成所必需的。ＩＩ、ＩＥ组都是由来自水稻的ＳＩＮＡ??蛋白组成。Ｓ１ＳＩＮＡ１属于Ｖ组，同时，值得注意的是ＡｔＳＩＮＡＴｌ和ＡｔＳＩＮＡＴ２也被??分在Ｖ组，这两个蛋白都在饥饿反应中扮演重要的角色【１Ｇ１］，并且ＡｔＳＩＮＡＴ２还??参与胡萝卜素的形成［１Ｇ２】。从图３．３中还可以发现，许多物种中都有一些ＳＩＮＡ蛋??白被成对的聚在一起，如番茄中Ｓ１ＳＩＮＡ３与Ｓ１ＳＩＮＡ６、Ｓ１ＳＩＮＡ４与Ｓ１ＳＩＮＡ５，表明??这几个蛋白之间可能在某些功能上是冗余的。通过对这些蛋白的进化分析
定量ｑＲＴ－ＰＣＲ检测汾５／况４基因在８周大小番茄植株的不同组织进表达水平。将新叶中??的量设为１，实验取三次技术重复平均值，Ｔ检验（Ｐ?＜０．０１）??图３．４?基因的表达模式??Ｆｉｇ?３．４?Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ＳＩＳＩＮＡｓ??３．３?Ｓ１ＳＩＮＡ蛋白是具有泛素活性的Ｅ３连接酶??３．３．１?ＳＩＮＡＥ３活性的研宄进展??目前所发现的Ｅ３泛素连接酶主要可以分为两大类，即ＨＥＣＴ型Ｅ３与ＲＩＮＧ??型Ｅ３。根据前面的生物信息学分析，我们知道所有的Ｓ１ＳＩＮＡ蛋白序列中都包括??典型的ＲＩＮＧ－ｄｏｍａｉｎ，这意味着这些蛋白可能具有泛素连接酶的活性。目前为止，??在植物界中己经挖掘出了?４０多个来自不同物种的５７Ｍ４或见Ｍ４－ｌｉｋｅ基因，但是完??全通过实验确定了?Ｅ３活性的只有９个［９６，１０１，１（）３＾５，１２８】。其中有些蛋白，如ＬｊＳＩＮＡ２，??却并没有检测到活性［ＩＧ４】。尽管在之前的研宄中，我们已经证实了?Ｓ１ＳＩＮＡ３的泛素??活性ｎ〇５］，但仍然需要鉴定其它蛋白是否同样具有Ｅ３酶功能。??泛素连接酶在植物体内的调节可能是作为底物被另外的Ｅ３泛素化降解
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物技术在食品工业中的应用现状与前景展望[J]. 王嘉祥. 食品科学. 2006(11)
[2]现代生物技术在食品工业中的应用[J]. 梁宝东,闫训友,张惟广. 农产品加工. 2005(01)
[3]生物技术与未来食品工业[J]. 孔庆学,李玲. 天津农学院学报. 2003(02)
[4]食品科学领域的生物技术[J]. 章恩明,郜海燕,陈杭君. 保鲜与加工. 2002(01)
本文编号：2987744
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３．３系统进化树分析??Ｆｉｇ?３．３?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ?ａｓｓａｙ??
合肥工业大学博士研究生学位论文??根据上述序列比对结果，选取保守区的序列片段，通过Ｎ－Ｊ法构建系统进化??树，可以将所有植物中的ＳＩＮＡ蛋白分为５组（图３．３）。Ｉ组是最大的一个分枝，??包括来自其中４个物种的１６个成员，但不包含水稻中的ＳＩＮＡ蛋白，并且，番茄??中的５个ＳＩＮＡ?（Ｓ１ＳＩＮＡ２、３、４、５、６）蛋白都被归到这一组。此外，这一组中??的所有成员都具有长Ｃ末端（图３．２），其中ＡｔＳＩＮＡＴ５参与拟南芥侧根的形成，??ＬｊＳＩＮＡ４是根瘤与丛枝根菌起始形成所必需的。ＩＩ、ＩＥ组都是由来自水稻的ＳＩＮＡ??蛋白组成。Ｓ１ＳＩＮＡ１属于Ｖ组，同时，值得注意的是ＡｔＳＩＮＡＴｌ和ＡｔＳＩＮＡＴ２也被??分在Ｖ组，这两个蛋白都在饥饿反应中扮演重要的角色【１Ｇ１］，并且ＡｔＳＩＮＡＴ２还??参与胡萝卜素的形成［１Ｇ２】。从图３．３中还可以发现，许多物种中都有一些ＳＩＮＡ蛋??白被成对的聚在一起，如番茄中Ｓ１ＳＩＮＡ３与Ｓ１ＳＩＮＡ６、Ｓ１ＳＩＮＡ４与Ｓ１ＳＩＮＡ５，表明??这几个蛋白之间可能在某些功能上是冗余的。通过对这些蛋白的进化分析
定量ｑＲＴ－ＰＣＲ检测汾５／况４基因在８周大小番茄植株的不同组织进表达水平。将新叶中??的量设为１，实验取三次技术重复平均值，Ｔ检验（Ｐ?＜０．０１）??图３．４?基因的表达模式??Ｆｉｇ?３．４?Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ＳＩＳＩＮＡｓ??３．３?Ｓ１ＳＩＮＡ蛋白是具有泛素活性的Ｅ３连接酶??３．３．１?ＳＩＮＡＥ３活性的研宄进展??目前所发现的Ｅ３泛素连接酶主要可以分为两大类，即ＨＥＣＴ型Ｅ３与ＲＩＮＧ??型Ｅ３。根据前面的生物信息学分析，我们知道所有的Ｓ１ＳＩＮＡ蛋白序列中都包括??典型的ＲＩＮＧ－ｄｏｍａｉｎ，这意味着这些蛋白可能具有泛素连接酶的活性。目前为止，??在植物界中己经挖掘出了?４０多个来自不同物种的５７Ｍ４或见Ｍ４－ｌｉｋｅ基因，但是完??全通过实验确定了?Ｅ３活性的只有９个［９６，１０１，１（）３＾５，１２８】。其中有些蛋白，如ＬｊＳＩＮＡ２，??却并没有检测到活性［ＩＧ４】。尽管在之前的研宄中，我们已经证实了?Ｓ１ＳＩＮＡ３的泛素??活性ｎ〇５］，但仍然需要鉴定其它蛋白是否同样具有Ｅ３酶功能。??泛素连接酶在植物体内的调节可能是作为底物被另外的Ｅ３泛素化降解
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物技术在食品工业中的应用现状与前景展望[J]. 王嘉祥. 食品科学. 2006(11)
[2]现代生物技术在食品工业中的应用[J]. 梁宝东,闫训友,张惟广. 农产品加工. 2005(01)
[3]生物技术与未来食品工业[J]. 孔庆学,李玲. 天津农学院学报. 2003(02)
[4]食品科学领域的生物技术[J]. 章恩明,郜海燕,陈杭君. 保鲜与加工. 2002(01)
本文编号：2987744
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