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植物生理学报 2011年第2期47卷 175-180页

作者：边子睿刘方张霞张哲宋水山河北省科学院生物研究所石家庄050051 河北工业大学化工学院天津300130

N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)是革兰氏阴性细菌群体感应的信号分子。培养基中添加1μmol·L-13OC6-HSL和10μmol·L-13OC8-HSL可显著促进野生型拟南芥主根生长,但拟南芥G蛋白偶联受体gcr1和gcr2基因缺失突变体gcr1-1和gcr2-2对AHLs处理不敏... 详细信息

N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)是革兰氏阴性细菌群体感应的信号分子。培养基中添加1μmol·L-13OC6-HSL和10μmol·L-13OC8-HSL可显著促进野生型拟南芥主根生长,但拟南芥G蛋白偶联受体gcr1和gcr2基因缺失突变体gcr1-1和gcr2-2对AHLs处理不敏感;实时荧光定量PCR分析显示,这2种AHLs的处理可以使拟南芥gcr1和gcr2基因表达量上调2～4倍。结果表明,G蛋白偶联受体gcr1和gcr2可能参与植物感应细菌信号进而做出根生长响应的信号转导。

关键词： G蛋白偶联受体 N-酰基高丝氨酸内酯拟南芥 gcr1 gcr2

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gcr1，gcr2蛋白在植物感应细菌N-酰基高丝氨酸内酯过程中的作用

GCR1，GCR2蛋白在植物感应细菌N-酰基高丝氨酸内酯过程中的作用

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作者：边子睿河北工业大学

学位级别：硕士

N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones, AHLs)是革兰氏阴性细菌群体感应系统中的胞间通讯信号分子,近年来的研究发现,AHLs不仅被细菌自身感知,而且也可以被其寄主植物感知,进而调控真核生物的基因表达和细胞反应。我们根据前... 详细信息

N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones, AHLs)是革兰氏阴性细菌群体感应系统中的胞间通讯信号分子,近年来的研究发现,AHLs不仅被细菌自身感知,而且也可以被其寄主植物感知,进而调控真核生物的基因表达和细胞反应。我们根据前人的研究成果大胆推测,植物细胞可能通过异三聚体G蛋白信号转导系统对AHLs进行信号转导,从而激活植物胞内相关基因的表达和一系列反应。胞外信号通过与质膜相结合的G蛋白偶联受体和质膜内侧的G蛋白,将信号转导给效应器并产生胞内第二信使,再由后者调节下游效应器及酶活性。已有的研究证据表明,植物细胞中存在gcr1,gcr2两种G蛋白偶联受体,并参与转导植物激素脱落酸的信号转导过程。本课题对拟南芥野生型Col-0,以及G蛋白偶联受体gcr1,gcr2缺失突变体gcr1-1,gcr2-2植株施加信号分子AHLs。培养基中添加1μmol L-1 3OC6-HSL和10μmol L-1 3OC8-HSL可显著促进野生型拟南芥主根生长,但拟南芥G蛋白偶联受体gcr1和gcr2基因缺失突变体gcr1-1和gcr2-2对AHLs处理不敏感;Real Time PCR分析显示,这两种AHLs的处理可以使拟南芥gcr1和gcr2基因表达量上调2倍。结果初步表明,G蛋白偶联受体gcr1和gcr2可能参与植物感应细菌信号进而做出根生长响应的信号转导。构建携带gcr1 , gcr2基因的重组农杆菌EHA(pCAMBIA1301-gcr1) ,EHA(pCAMBIA1301-gcr2),用农杆菌侵染法分别对拟南芥野生型Col-0,突变株gcr1-1,gcr2-2进行转基因。用潮霉素筛选转基因成功的拟南芥种子。将gcr1,gcr2基因分别克隆到表达载体pET-28a,构建重组大肠杆菌BL21(pET-28a-gcr1),BL21(pET-28a-gcr2),用0.5M IPTG诱导,SDS-PAGE和Western Blot检测结果表明,gcr2实现了在大肠杆菌中的表达;分别用0.5M,0.8M,1M和1.5M IPTG诱导,SDS-PAGE和Western Blot检测结果表明,未见gcr1在大肠杆菌中的表达。

关键词： G蛋白偶联受体 N-酰基高丝氨酸内酯拟南芥 gcr1 gcr2

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细菌信号N-酰基高丝氨酸内酯与植物中受体gcr2相互作用的研究

细菌信号N-酰基高丝氨酸内酯与植物中受体GCR2相互作用的研究

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作者：侯鹏飞河北工业大学

学位级别：硕士

革兰氏阴性细菌可以产生一种用于菌群活动的信号分子,即N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyL-homoserine Lactones,AHLs)。近年来各项研究表明AHLs不仅能被革兰氏阴性细菌感知,同样也被植物感应,引发植物一系列生理生化活动。3-碳基己酯酰基高丝... 详细信息

革兰氏阴性细菌可以产生一种用于菌群活动的信号分子,即N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyL-homoserine Lactones,AHLs)。近年来各项研究表明AHLs不仅能被革兰氏阴性细菌感知,同样也被植物感应,引发植物一系列生理生化活动。3-碳基己酯酰基高丝氨酸内酯(N-3-OxohexanoyL-DL-homoserine Lactone,3OC6-HSL)是植物许多病原菌产生的群体感应信号分子AHL中的一种,前期研究实验证明3OC6-HSL可以增强植物的抗盐能力及促进植物主根生长,可以在农作物增产抗病方面发挥重要的作用。实验室前期研究使用生物素和氚标记的信号分子,利用酶联免疫法、放射性配基法对AHL与gcr2蛋白的相互作用进行受体动力学分析,也分析了3OC6-HSL与gcr2结合的特异性、饱和性、可逆性和竞争性,发现gcr2作为潜在的G蛋白偶联受体与信号分子3OC6-HSL存在一定程度的结合作用。因此,证明gcr2与信号分子3OC6-HSL是否存在真正意义上的结合以及发生结合后3OC6-HSL的信号如何传递转导是本次研究的重点。在本次研究中,使用微量热泳动技术(MST)证明植物蛋白gcr2与菌群活动的信号分子3OC6-HSL是否具有受体动力学特征。实验结果表明,gcr2蛋白与3OC6-HSL具有受体动力学特征,其结合解离常数Kd值为25.15 nM,显示出较高的结合力,也证实了gcr2蛋白与3OC6-HSL存在结合作用。为探究信号分子3OC6-HSL与gcr2蛋白的具体结合位点,使用分子模拟对接软件Autodock4.0计算3OC6-HSL与gcr2的氨基酸结合位点,经过精准对接后,得到四个结合力较强的氨基酸位点,进行氨基酸结合位点敲除,对突变蛋白进行表达纯化,使用微量热泳动技术(MST)计算3OC6-HSL与gcr2突变体蛋白的结合力。实验结果证明了在3OC6-HSL与gcr2蛋白结合的过程中,Val、Lys两个氨基酸位点具有结合作用,属于3OC6-HSL与gcr2蛋白的结合位点。为了解3OC6-HSL与gcr2蛋白结合后,下游信号如何转导,使用泛素分离酵母双杂交系统来证实gcr2与G蛋白的α亚基GPA1存在相互作用,并且使用信号分子3OC6-HSL处理互作蛋白发现,gcr2与GPA1存在一定程度的解离,说明当gcr2蛋白感受到3OC6-HSL信号后,gcr2蛋白会通过G蛋白的作用来调节下游靶蛋白,从而实现信号分子3OC6-HSL在植物体内的转导。

关键词： gcr2 3OC6-HSL 受体结合位点

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Abscisic Acid Receptors:Past,Present and Future

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Journal of Integrative Plant Biology 2011年第6期53卷 469-479页

作者： Jianjun Guo Xiaohan Yang David J. Weston Jin-Gui Chen Department of Genetics Harvard Medical School Boston Massachusetts 02114-2790 USA Department of Molecular Biology Massachusetts General Hospital Boston Massachusetts 02114-2790 USA Biosciences Division Oak Ridge National Laboratory Oak Ridge TN 37831-6422 USA

acid （ABA） is the key plant stress hormone. Consistent with the earlier studies in support of the presence of both membrane- and cytoplasm-localized ABA receptors, recent studies have identified multi- ple ABA receptors located in various subcellular locations. These include a chloroplast envelope-localized receptor （the H subunit of Chloro- plast Mg2＋-chelatase/ABA Receptor）, two plasma membrane-localized receptors （G-protein Coupled Receptor 2 and GPCR-type G proteins）, and one cytosol/nucleus-localized Pyrabactin Resistant （PYR）/PYR-Like （PYL）/Regulatory Component of ABA Receptor 1 （RCAR）. Although the downstream molecular events for most of the identified ABA receptors are currently unknown, one of them, PYR/PYL/RCAR was found to directly bind and regulate the activity of a long-known central regulator of ABA signaling, the A-group protein phosphatase 2C （PP2C）. Together with the Sucrose Non-fermentation Kinase Subfamily 2 （SnRK2s） protein kinases, a central signaling complex （ABA-PYR-PP2Cs-SnRK2s） that is responsible for ABA signal perception and transduction is supported by abundant genetic, physiological, biochemical and structural evidence. The identification of multiple ABA receptors has advanced our understanding of ABA signal perception and transduction while adding an extra layer of complexity.

关键词： ABA ChlH/ABAPJCCH/GUN5 FCA gcr2 GTGIlGTG2 PYLIPYL/RCAR.

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脱落酸受体及其信号转导

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植物生理学通讯 2008年第2期44卷 194-200页

作者：彭元成严敏曲阜师范大学生命科学学院山东曲阜273165 青岛农业大学植物科技学院山东青岛266109

扼要介绍RNA结合蛋白FCA、编码Mg离子螯合酶的H亚基ABAR/CHLH和G蛋白偶联受体gcr2三种脱落酸受体的生物化学和分子生物学特性以及受体信号转导途径的研究进展。

关键词：脱落酸受体 FCA ABAR/CHLH gcr2

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