小麦糖原合成酶激酶（TaGSK1）的生化特性分析

论文摘要

本室前期的研究工作表明:小麦糖原合成酶激酶基因（TaGSK1）是小麦耐盐突变体RH8706-49中与耐盐相关的基因;将TaGSK1基因导入野生型拟南芥中研究其功能发现小麦糖原合成酶激酶TaGSK1具有增强植物细胞抗胁迫、渗透的能力;软件分析TaGSK1具有钙调素结合域。本实验从蛋白水平对TaGSK1蛋白的生化特性进行了研究。 构建原核表达载体pGEX-KG-TaGSK1,转化E.coli Xa90后经IPTG诱导融合蛋白可溶性表达,采用GST亲和层析柱进行目的蛋白纯化,获得纯度达到90%以上的Mr约为65kD的GST-TaGSK1融合蛋白。 对提纯的小麦糖原合成酶激酶TaGSK1进行生化特性的研究。首先利用天然电泳方法检测该蛋白与CaM的结合特性,后又用western bloting加以证。结果显示该蛋白表现出依赖于Ca2+的与CaM结合的特性,而Ca2+螯合剂EGTA处理会抑制TaGSK1与CaM的结合,对TaGSK1具有钙调素结合域的预测加以了试验证实,进一步明确了在Ca2+存在的条件下,TaGSK1与CaM的结合。ScanProsite进行功能位点预测,TaGSK1蛋白在第51aa到75aa处具有ATP结合位点,第166aa到178aa处具有ser/thr蛋白激酶活性位点。检测该激酶的自磷酸化与底物磷酸化,以Histone Ⅲ-S作为蛋白激酶的底物,结果显示出该激酶不依赖于Ca2+和CaM的自磷酸化与底物磷酸化的激酶活性。 蛋白质的可逆磷酸化过程在细胞的信号识别与转导中起重要作用,蛋白激酶主要催化蛋白质的磷酸化作用。综合试验结果表明,TaGSK1属于一种钙调素结合的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它在植物细胞抗胁迫、渗透的信号通路中发挥作用。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 缩写表
• 文献综述
• 1 植物中的蛋白激酶
• 1.1 蛋白激酶的研究进展
• 1.1.1 蛋白激酶概述
• 1.1.2 蛋白激酶活性调节
• 1.1.3 植物蛋白激酶与信号转导
• 1.1.3.1 植物中钙依赖型蛋白激酶CDPK
• 1.1.3.2 植物中分裂原激活蛋白激酶MAPK
• 1.2 糖原合成酶激酶3（GSK3）的研究进展
• 1.2.1 植物中的糖原合成酶激酶3（GSK3）
• 1.2.2 植物中的GSK3的结构
• 1.2.3 GSK-3磷酸化作用机理
• 1.2.4 动物中GSK-3参与的WNT信号传导途径
• 1.2.5 植物中的BR信号传导途径
• 1.2.6 植物中GSKs的生物学功能
• 2 植物耐盐信号传导途径的研究进展
• 2.1 盐胁迫下的信号传导途径
• 2.1.1 酵母中外界盐信号的传导途径
• 2.1.2 SOS信号途径
• 2.1.3 其它的蛋白激酶参与的信号传导途径
• 2.1.4 植物受外界环境胁迫产生的信号传导网络
• 2.2 盐胁迫应答的分子机制
• +平衡'>2.2.1 NA⁺平衡
• 2+平衡'>2.2.2 CA²⁺平衡
• 2.2.3 渗透平衡
• 2.2.4 胁迫蛋白基因的STRE元件激活转录
• 3 小麦糖原合成酶激酶TaGSK1的研究进展
• 4 本论文的研究目的及意义
• 研究报告
• 第一部分 小麦糖原合成酶激酶与谷胱苷肽巯基转移酶融合蛋白的表达与分离纯化
• 1.1 材料和方法
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.2 方法
• 1.1.3 融合蛋白的表达与纯化
• 1.2 结果与分析
• 1.3 讨论
• 第二部分 TaGSK1蛋白的生化特性分析
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2方法
• 2.2 结果与分析
• 2.3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历