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禾谷镰刀菌中磷脂酰肌醇转运蛋白功能分析

植物病理学报 2017年第6期47卷 747-755页

作者：云英子周欣郭谱胜陈伟钟吴凯莉郑域茹汤蔚福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福州350002 福建省食品药品质量检验研究院福州350001

磷脂酰肌醇转运蛋白(phosphatidylinositol transfer protein,PITP)保守存在于真核生物中,负责膜系统中磷脂酰肌醇和磷脂酰胆碱的转运,参与胞内的脂类信号调控过程。由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病严重威胁粮食产... 详细信息

磷脂酰肌醇转运蛋白(phosphatidylinositol transfer protein,PITP)保守存在于真核生物中,负责膜系统中磷脂酰肌醇和磷脂酰胆碱的转运,参与胞内的脂类信号调控过程。由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病严重威胁粮食产量和食品安全,而在禾谷镰刀菌的研究中发现磷脂信号网络中的关键元件参与病原菌致病过程的调控。我们利用基因敲除的方法对禾谷镰刀菌中PITP家族的功能进行分析,在禾谷镰刀菌中鉴定了7个PITP蛋白的编码基因,并成功获得了其单敲除突变体。通过表型分析发现,这7个基因的单敲除突变体在营养生长、无性及有性生殖和致病性方面与野生型菌株并无明显差异。研究结果表明:1)禾谷镰刀菌中的PITP基因并不是看家基因;2)不同PITP基因之间可能存在功能冗余;3)丝状真菌中PITP的生理功能与酵母中的PITP存在显著差异。

关键词：禾谷镰刀菌磷脂酰肌醇转运蛋白基因敲除生长发育致病性

磷脂酰肌醇转运蛋白家族各亚型在动物中的生物功能

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医学综述 2016年第15期22卷 2921-2925页

作者：蒋睿李晶洁哈尔滨医科大学附属第一医院心血管内科

脂质是生物膜的主要组成部分,在信号转导和膜运输方面发挥重要的作用。脂质之所以能够在细胞器之间进行转运,是因为它们不但能够以囊泡出芽的方式进行转运,而且还可通过蛋白的作用进行转运。磷脂酰肌醇转运蛋白(PITP)家族就是一类可结... 详细信息

脂质是生物膜的主要组成部分,在信号转导和膜运输方面发挥重要的作用。脂质之所以能够在细胞器之间进行转运,是因为它们不但能够以囊泡出芽的方式进行转运,而且还可通过蛋白的作用进行转运。磷脂酰肌醇转运蛋白(PITP)家族就是一类可结合并促进磷脂酰肌醇、磷脂酰胆碱及其他脂质在细胞内膜系统间相互转运的蛋白质。剔除体内特异性PITP亚型会产生广泛的生物效应(如神经突增生、膜运输、细胞分裂和视觉转导等)。

关键词：磷脂酰肌醇转运蛋白脂肪变性脊髓小脑退行性变细胞分裂

棉花磷脂酰肌醇转运蛋白同源基因的克隆与功能分析

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棉花磷脂酰肌醇转运蛋白同源基因的克隆与功能分析

作者：董静西南大学

学位级别：硕士

棉花是世界上最重要的天然纤维作物。纤维是棉花的主产品,棉纤维的产量和品质一直是棉花的主要育种目标。基因工程的飞速发展为棉花品质和产量的改良提供了新的方法,同时也为棉花纤维发育及产量品质形成的分子机理研究提出了更高的要求... 详细信息

棉花是世界上最重要的天然纤维作物。纤维是棉花的主产品,棉纤维的产量和品质一直是棉花的主要育种目标。基因工程的飞速发展为棉花品质和产量的改良提供了新的方法,同时也为棉花纤维发育及产量品质形成的分子机理研究提出了更高的要求。磷脂酰肌醇转运蛋白(PITP)是一类结合磷脂酰肌醇(PtdIns)或者磷脂酰胆碱(PC)的载脂蛋白。通过促进PIs在细胞内膜系统中的转运,PITP能调节各类肌醇磷脂的定位合成,从而参与调控脂类的运输和代谢、分泌囊泡的形成和运输、磷脂酶C活性、胞吐作用、极性生长等多种生理和信号传导过程。前期研究发现棉花的PITP同源基因在棉花纤维中优势表达。为进一步研究PITP对棉花纤维发育的影响,本实验从棉花纤维中克隆了4个棉花的PITP蛋白基因(Ghsh2-1～4),在序列和表达分析的基础上,通过超量表达和RNA干扰手段调节转基因棉花中Ghsh2-1基因的表达水平,分析了棉花PITP与纤维发育的关系。主要结果如下: 1.棉花PITP同源基因Ghsh2的克隆在EST序列分析的基础上,用3′-RACE方法扩增获得4个棉花PITP同源基因的cDNA序列,并分别命名为Ghsh2-1～4。Ghsh2-1～4的cDNA序列均含有全长ORF框,长度分别为744bp、747bp、732bp和783bp,分别编码247、248、243和260个氨基酸残基的蛋白。根据ORF框的上下游序列设计引物直接扩增获得Ghsh2-2和Ghsh2-4的基因组序列。Ghsh2-2和Ghsh2-4完整基因组序列分别长1049bp和3251bp,均含有6个外显子和5个内含子,除了第一外显子以外,这两个基因的外显子长度均一致,但二者的内含子长度差异较大。序列分析表明,Ghsh2蛋白与酵母和其他植物的PITP蛋白具有较高的序列相似性,相同氨基酸达为21.1%～64.0%。多重序列比较表明,Ghsh2蛋白与其他PITP蛋白的同源氨基酸残基在序列全长上均有分布。同源氨基酸残基包括与PI转运活性相关的核心氨基酸(在Sec14p中为R65、E207、T236、K239),组成类Sec14p蛋白脂结合腔的疏水氨基酸,稳定PITP蛋白疏水腔的“GlyGly”序列,以及结合PI所需的YPE区域。利用拟南芥和大豆PITP序列与4个Ghsh2蛋白进行系统进化树分析,结果表明4个Ghsh2蛋白与大豆Ssh2蛋白和拟南芥Atsec14-19形成一个新的PITP分支(Group V)。 2.棉花PITP同源基因Ghsh2的表达分析利用定量RT-PCR检测了4个Ghsh2基因在棉花不同组织和不同发育时期的纤维和胚珠中的表达情况。Ghsh2-1和Ghsh2-3在棉花各组织中的总体表达水平比Ghsh2-2和Ghsh2-4高。比较在不同组织中的表达水平发现,4个Ghsh2基因均在纤维伸长后期优势表达,而Ghsh2-1在纤维中的表达特异性最为明显。 3.棉花转基因植株的获得用农杆菌介导的下胚轴转化方法将Ghsh2-1基因的超量表达载体(p5-Ghsh2-1)和RNA干扰载体(p5-Ghsh2-1RNAi)转入棉花中。经GUS染色验证,共获得6个独立的超量表达转化子(Ghsh-1～6)和4个RNA干扰转化子(RNAi-1～4)。用定量RT-PCR方法检测了T和T代转基因棉花纤维中Ghsh2-1基因表达水平的变化。结果表明RNA干扰植株(RNAi-2)中Ghsh2-1基因表达水平明显下调;而超量表达植株(Ghsh-3和Ghsh-6)中Ghsh2-1基因表达水平明显上调。 ***2-1表达水平改变对纤维性状的影响比较T代转基因植株和非转基因植株的纤维性状,发现在RNA干扰植株(RNAi-2)中下调Ghsh2-1基因的表达对纤维性状影响不明显,而部分超量表达植株(Ghsh-3和Ghsh-6)在纤维长度、强度、细度等指标上均明显优于对照。利用组织切片方法观察了棉花纤维早期伸长过程,发现超量表达植株(Ghsh-6-82)纤维的早期伸长较对照快,表明Ghsh2-1基因表达水平的提高能促进纤维伸长。

关键词：棉花磷脂酰肌醇转运蛋白肌醇磷脂纤维伸长

橡胶草TkPITP基因的克隆、表达和亚细胞定位分析

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分子植物育种 2024年

作者：张玉营李永梅邢剑锋唐朝荣李中华海南大学热带农林学院海南大学天然橡胶省部共建协同创新中心海南大学三亚南繁研究院

磷脂酰肌醇转运蛋白(Phosphatidylinositol transfer protein， PITP)是一种在真核生物中广泛存在且参与调控脂质转运、囊泡运输、信号转导和脂质代谢等多种生命进程的蛋白质。橡胶草(Taraxacum kok-saghyz Rodin， TKS)是一种重要的产... 详细信息

磷脂酰肌醇转运蛋白(Phosphatidylinositol transfer protein， PITP)是一种在真核生物中广泛存在且参与调控脂质转运、囊泡运输、信号转导和脂质代谢等多种生命进程的蛋白质。橡胶草(Taraxacum kok-saghyz Rodin， TKS)是一种重要的产胶替代植物和产胶研究模式植物，由单层磷脂分子膜包裹的橡胶粒子是天然橡胶主要的合成和储存的细胞器。为了探究橡胶草TkPITP的生物学功能，特别是其在橡胶合成中的功能，本研究鉴定并克隆到了一个橡胶草TkPITP基因，其编码序列(Coding sequence， CDS)全长为747 bp，编码248个氨基酸。TkPITP蛋白保守结构域分析表明其具有高度保守的Sec14结构域，属于Sec14-only亚家族蛋白。理化性质分析表明，TkPITP蛋白可能是不稳定的亲水性的膜蛋白。蛋白三级结构预测发现TkPITP蛋白含有疏水口袋结构，符合磷脂转运蛋白的结构特点。转录组数据及实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析表明，TkPITP在橡胶草胶乳中优势高表达。烟草亚细胞定位分析结果显示TkPITP蛋白可能定位在内质网。这些结果为进一步阐明橡胶草TkPITP的生物学功能提供了基础。

关键词：磷脂酰肌醇转运蛋白橡胶草天然橡胶橡胶粒子亚细胞定位

Rpfan37在刺槐共生结瘤过程中的功能探究

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中国生物工程杂志 2018年第5期38卷 47-55页

作者：冯昭丑敏霞陕西中医药大学医学技术学院咸阳712046 西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室杨陵712100

目的：研究刺槐中与磷脂酰肌醇转运蛋白有较高同源性的基因Rpfan37的功能,为探究相关基因参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程提供新的思路。方法：通过前期研究,建立豆科植物刺槐与共生根瘤菌互作的抑制差减杂交反交文库,筛选疑似与共生... 详细信息

目的：研究刺槐中与磷脂酰肌醇转运蛋白有较高同源性的基因Rpfan37的功能,为探究相关基因参与豆科植物与根瘤菌共生结瘤过程提供新的思路。方法：通过前期研究,建立豆科植物刺槐与共生根瘤菌互作的抑制差减杂交反交文库,筛选疑似与共生结瘤相关的基因。利用PCR技术快速克隆经实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR）分析基因在不同接菌时间及不同植物组织的表达。构建RNA干扰（RNAi）重组载体,转农杆菌介导转化植物根部,接种根瘤菌后验证该基因在刺槐共生结瘤过程的功能。结果：基因表达分析显示,在接菌与未接菌的刺槐根中,处理后第15天,Rpfan37表达均显著上调,但接菌与未接菌处理对该基因表达无显著影响;在成熟的根瘤中,该基因仅为低水平表达。RNAi转化植株的鲜重、株高、根长及结瘤数较对照组显著降低。在显微镜下观察到RNAi植株根毛发育异常;与对照相比,RNAi转化植株形成的根毛卷曲、根毛侵染线及根瘤原基数目均显著降低。根瘤石蜡切片结果显示RNAi植株根瘤中的侵染细胞与对照相比明显减少,分析豆血红蛋白表达发现,RNAi植株中根瘤发育成熟过程明显受阻。结论：在豆科植物刺槐中发现的相关基因Rpfan37能够参与刺槐共生结瘤过程,为研究磷脂酰肌醇转运蛋白在共生结瘤过程中的作用提供了新的理论基础。

关键词： Rpfan37 共生结瘤 RNA干扰磷脂酰肌醇转运蛋白刺槐