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。