转录因子AtERFs亚家族间DNA结合特异性的生物信息学分析

论文摘要

乙烯反应元件结合因子（Ethylene-responsive element binding factors ,ERFs）是植物所特有的转录因子,参与了植物各种生理调节,研究发现很多的ERFs 成员参与了抗逆的调节,如干旱、低温、高渗等。拟南芥乙烯反应元件结合因子超家族中含有124 个成员,大部分的成员的功能未知。至今也仅有一个ERF 蛋白DNA 结合域与DNA 的复合物（AtERF1-GCC box）的三维结构被测定。采用实验方法对这么多的转录因子进行研究,在前期的蛋白表达纯化和后期的DNA 结合筛选都是极为困难的。因此本文中采用生物信息学方法来研究转录因子与DNA 的相互作用。本文的研究从唯一结构已知的拟南芥ERF1（AtERF1）与GCC box 的复合物出发,通过数据库检索,得到了拟南芥ERF 超家族的124 个成员的DNA 结合域序列,通过序列比对分析,构建了进化树。我们从家族中选取了在进化上位于不同亚家族的四个成员,AtERF1、CBF1、AtEBP 和AtERF4 做进一步的分析。以AtERF1 与GCC box 的复合物为模板,通过同源建模的方法,搭建出CBF1、AtEBP 和AtERF4 的DNA 结合域三维结构。并

论文目录

• 第1章 前言
• 1. 转录因子结构与功能
• 2. 乙烯反应元件结合因子
• 2.1 乙烯反应元件结合因子简介
• 2.2 乙烯反应元件结合因子的研究现状
• 2.3 目前研究中存在的难点
• 3. 计算科学与生物学的交融----生物信息学
• 3.1 生物信息学产生的背景
• 3.2 生物信息学主要包括的研究领域
• 3.3 生物信息学在研究转录因子与DNA 相互作用中的应用
• 4. 本研究的目的与意义
• 第2章 实验方法与材料
• 1. 实验方法
• 1.1 数据库检索
• 1.2 序列比对与进化分析
• 1.3 同源建模
• 1.4 单碱基替换法
• 1.5 分子动力学模拟
• 2. 实验平台
• 第3章 结果
• 1. 序列比对与同源建模
• 2. DNA 结合域表面静电势分析
• 3. 单碱基替换实验
• 4. 分子动力学分析结果
• 第4章 讨论
• 1. 单碱基替换实验
• 2. 表面静电分布差异
• 3. AtERF1、CBF1、AtEBP 和AtERF4 与DNA 间的非键相互作用
• 第5章 结论
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师与作者简介