论文题目: 刺茄金属蛋白酶基因及病程相关基因的克隆和分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 遗传学
作者: 刘晓军
导师: 唐克轩
关键词: 生物信息学,防御,胁迫,蛋白偶联受体,蛋白酶,锌金属蛋白酶,第十类病程相关蛋白,光合作用,刺茄,系统获得抗性,核糖核酸酶活性
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: 蛋白酶在植物生长发育的许多方面都起着重要的作用。植物基因组中1-5%的基因编码蛋白酶。就结构和功能而言,金属蛋白酶是蛋白酶中种类最多的。近年来植物细胞器金属蛋白酶引起了人们极大的研究兴趣。本研究利用生物信息学和各种实验技术相结合的方法对分离获得的三条刺茄 cDNAs:Sszn-mp1、Sszn-mp2及Sszn-mp3进行了细胞内的定位、基因组组成、成熟蛋白的形式及结构和功能研究。从GenBank数据库中推导和拼接出9条其它植物的Zn-MPs和6条蓝细菌的Zn-MPs。分析表明,这些蛋白质是一类新的保守的膜结合的锌金属蛋白酶家族,为植物和蓝细菌所特有,它们的功能可能与光合作用有关。其它植物的Zn-MPs序列与SsZn-MP3之间有超过62%的相同性,而6条蓝细菌的Zn-MPs序列与SsZn-MP3之间只有约20%的相同性,但是其中一些氨基酸残基和区域则相当保守。Southern杂交和基因组分析表明,植物中这类基因在基因组中只有1个或2个拷贝,成熟的zn-mp mRNAs可由7个或更少的外显子精确地拼接而成。植物zn-mp基因编码的膜蛋白可能定位在叶绿体、内质网（膜）和质膜上,而蓝细菌的此类蛋白定位在细胞质膜上。刺茄Sszn-mp基因在不同的组织中有差异地表达,各种刺激因素也可以诱导其表达。Western杂交结果表明,刺茄中仅表达膜蛋白SsZn-MP1,并且植物中这类高度保守的家族成员可以形成不同的成熟形式,成熟的此类蛋白将剪切掉其N-端的导肽。这类Zn-MPs蛋白含有一个保守的锌结合位点(HEAGHX19E/DX46～48EX7EGG)、一个可能的G蛋白偶联受体家族1标志和一个三联氨基酸残基元件。该元件在植物和蓝细菌中分别为N-R/K-F、D/E-R-Y/T。这表明不同成熟形式的Zn-MPs可能作为蛋白酶或/和信号受体。本研究为进一步研究此类金属蛋白酶的生化和生理功能奠定了坚实的基础。 第十类病程相关蛋白在植物抗病性和系统获得抗性中起重要作用。因而对这些蛋白功能的研究在农业应用上具有重要的作用。虽然有研究报道第十类病程相关蛋白具有酶活性,但是这类蛋白的生理功能仍不清楚。拥有许多优良农业性状包括多种疾病和昆虫抗性的刺茄是茄子的远缘植物和极具价值的茄子育种的种质资源。用RACE方法从刺茄中克隆出了一条编码SsPR10的cDNA（GenBank登录号为:AY660753）并对其进行了分析。SsPR10编码160个氨基酸残基组成的多肽,其预测的分子量为17.58 kDa、等电点（pI）为5.29。SsPR10同其它的PR10蛋白序列比较分析表明,在氨基酸水平上SsPR10同辣椒CAPR10有很高的相同性（68.1%）,但与水稻JIOsPR10仅有31.7%的相同性。基因组DNA杂交结果表明,SsPR10属于多基因家族。组成型表达的SsPR10在生长于培养罐中的
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 文献综述 植物蛋白酶的调节功能
1．1 前言
1．2 金属蛋白酶
1．2．1 亮氨酸氨基肽酶
1．2．2 间质加工肽酶和其它M16肽酶
1．3 丝氨酸蛋白酶
1．3．1 丝氨酸羧肽酶
1．3．2 枯草杆菌蛋白酶
1．4 半胱氨酸蛋白酶
1．4．1 储藏蛋白积累和降解中的半胱氨酸蛋白酶
1．4．2 衰老和细胞程序性死亡中的半胱氨酸蛋白酶
1．5 天冬氨酸蛋白酶
1．6 小结
第二章 刺茄、拟南芥及其它物种中一类新金属蛋白酶基因家族的初步研究
2．1 前言
2．2 材料和方法
2．2．1 实验材料
2．2．2 方法
2．3 结果
2．3．1 刺茄Sszn-mp全长cDNA的克隆和拟南芥Atzn-mp1编码区序列的获得
2．3．2 数据挖掘和生物信息学分析
2．3．3 基因组组成分析
2．3．4 Sszn-mp的组织差异表达和各种因素的诱导表达
2．3．5 SsZn-MP1的原核表达和纯化
2．3．6 兔抗SsZn-MP1多克隆抗体的ELISA检测
2．3．7 刺茄和其它植物中Zn-MP的Western blot检测
2．3．8 SsZn-MP1和Atzn-mp1的活细胞定位研究
2．3．9 SsZn-MP1的正义和反义转基因烟草研究
2．4 讨论
2．5 后续研究展望
2．6 小结
第三章 刺茄病程相关基因SsPR10的克隆与功能研究
3．1 前言
3．2 材料和方法
3．2．1 实验材料
3．2．2 方法
3．3 结果
3．3．1 SsPR10全长cDNA的克隆和序列分析
3．3．2 SsPR10基因的拷贝数分析
3．3．3 SsPR10器官差异表达和各种因素的诱导表达
3．3．4 SsPR10的原核表达和纯化
3．3．5 重组蛋白SsPR10的核糖核酸酶活性试验
3．3．6 重组蛋白SsPR10的体外抑菌试验
3．4 讨论
3．5 小结
参考文献
攻读博士学位期间发表SCI论文情况
致谢
发布时间: 2005-09-19
参考文献
- [1].寡核苷酸介导的基因定点纠错及其应用于β-地贫基因治疗的研究[D]. 殷文璇.中国协和医科大学2001
- [2].人热休克蛋白HSP90α基因的转录调控机制的研究[D]. 张书岭.中国协和医科大学1996
相关论文
- [1].水稻编码病程相关蛋白PR-4和葡聚糖酶基因的克隆与鉴定[D]. 朱廷恒.浙江大学2003
- [2].几种病程相关蛋白基因转化番茄的研究[D]. 欧阳波.华中农业大学2003
- [3].紫杉醇前体生物合成的分子生物学和抗癌萜类吲哚生物碱的代谢工程[D]. 廖志华.复旦大学2004
- [4].甘蓝型油菜耐盐基因克隆及表达研究[D]. 王劲.复旦大学2004
- [5].查尔酮合成酶等黄酮代谢基因的克隆及短葶飞蓬遗传转化研究[D]. 刘成洪.第二军医大学2005
- [6].银杏黄酮和萜类化合物生物合成途径中重要相关基因的克隆和研究[D]. 庞永珍.复旦大学2005
- [7].马蹄莲、石斛和姜凝集素基因的克隆及分析[D]. 陈中海.复旦大学2005
- [8].小麦受条锈菌侵染后防卫基因的表达特征及其克隆[D]. 崔素萍.西北农林科技大学2005
- [9].棉花遗传多样性研究及抗黄萎病相关基因的克隆与分析[D]. 朱龙付.华中农业大学2005
- [10].植物抗逆基因：GbTPS与BnPrx的克隆和表达分析[D]. 吴为胜.复旦大学2006
标签：生物信息学论文; 防御论文; 胁迫论文; 蛋白偶联受体论文; 蛋白酶论文; 锌金属蛋白酶论文; 第十类病程相关蛋白论文; 光合作用论文; 刺茄论文; 系统获得抗性论文; 核糖核酸酶活性论文;