拟南芥GPX7调控叶绿体氧化还原信号转导成分鉴定

来源 :河南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:l441060226
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases,GPXs)是最早在动物体内发现的清除活性氧的一类主要酶。生物信息学分析表明,该家族有八个成员,其中 GPX1和GPX7定位于叶绿体中。GPX7不仅对光氧化胁迫较敏感,而且对病原体表现出抵抗作用。本课题组前期工作发现gpx7对强光造成的拟南芥叶片的漂白作用更敏感,推测GPX7可能在调控强光引起的叶绿体氧化还原状态中起作用。  本研究首先对GPX7氨基酸序列进行生物信息学分析,发现其 N端有一段定位叶绿体的信号肽。将其编码序列中的信号肽切除,对其功能区域进行的蛋白原核表达并纯化,得到 GPX7原核表达蛋白。用氧化剂和还原剂分别处理,发现加入还原剂后,GPX7都是以单体形式存在;加入氧化剂,分子内与分子间均能形成二硫键,GPX7以氧化态和聚合态存在。这些结果表明GPX7蛋白存在氧化还原状态。硫氧还蛋白(Thioredoxin,Trx)在调控植物氧化还原的电子传递过程中起关键作用,其可能作为GPXs的底物参与维持植物的氧化还原稳态。因此,探究GPX7与Trx间的关系,它们是否存在氧化还原上相互调节,对阐明 GPX7的功能尤为重要。对GPX7的酶活性分析表明,反应体系中 NADPH在340 nm处吸光值逐渐降低,则GPX7与 Trx间存在氧化还原关系。氧化还原过程主要是通过二硫键的形成和断裂完成的。GPX7的氨基酸序列中,存在三个半胱氨酸。分别对第108位、第137位和第156位半胱氨酸进行点突变,然后原核表达各种突变蛋白,再用不同浓度的氧化剂和还原剂处理和检测,发现第108位和第137位突变的蛋白随着还原剂浓度的增高,还原态的 GPX7的量逐渐增多,而第156位半胱氨酸突变的蛋白不存在氧化态转变为还原态的现象。说明第156位半胱氨酸在 GPX7氧化态和还原态的转变过程中起主要作用。检测GPX7各种点突变蛋白与Trx间氧化还原的关系时,发现第108位和第156位点突变蛋白的反应体系中NADPH在340 nm处的吸光值几乎不变,第137位突变蛋白的反应体系中NADPH在340 nm处的吸光值逐渐降低。表明第108位和第156位半胱氨酸共同参与了GPX7与Trx间的氧化还原作用,而第137位半胱氨酸不起作用。
其他文献
将地球上最丰富且廉价的可再生生物质资源——纤维素材料转化为燃料乙醇,具有重要的经济和生态意义。利用天然纤维素材料生物转化乙醇时,纤维素糖化和乙醇发酵是目前两个重要的研究方向。本论文以提高纤维素糖化过程的酶解效率和乙醇产量为目的,针对纤维素酶活性不高、酶系缺陷导致的纤维二糖积累阻遏酶活发挥以及JU-A10同步糖化发酵体系缺失的问题,开展了以下三个方面的研究工作:(1)以酶制剂生产常用的木霉属菌株94
为了研究外源乙烯调控甘蔗增产增糖的分子机理,本实验以克隆到甘蔗ACC合成酶基因家族3个成员Sc-ACS1、Sc-ACS2和Sc-ACS3及甘蔗ACC氧化酶基因Gz-ACO分别作为探针,检测4个基因在甘蔗生长后期不同甘蔗品种茎中的时空表达、乙烯利处理对其表达的影响及其与乙烯释放和糖分积累的关系。取得以下结果:一、以甘蔗茎为材料,分别用异硫氰酸胍法与Trizol提取法,从蔗汁、蔗渣和汁渣混合物匀浆中提
产热能力和能量代谢的季节性调节对温带地区非冬眠小型哺乳动物的生存至关重要。为确定温度对非冬眠的小型哺乳动物产热能力和能量代谢特征的影响,阐明小型哺乳动物适应季节性
由野油菜黄单胞菌锦葵致病变种(Xanthomonas campestris pv.malvacearum,Xcm)侵染棉花引起的棉花角斑病是目前棉花生产中的一种重要病害。历史上,由于棉花角斑病的危害程度较
学位
本论文采用PCR和DNA测序技术和生物信息学方法测定并分析了来自中国南方6个省/自治区的9个地方黄牛群体共计66个个体的mtDNA D-loop区全序列。同时,为了分析我国南方黄牛品种
草坪草在人类生活中的作用日益突出,对其进行品种培育和改良也成为当今世界的一项重要工作。由于传统育种手段有很大的局限性,利用基因工程培育和改良草坪草品种是一种便捷和实用的途径,也是草坪草育种研究的必然趋势。多年生黑麦草是国内外广泛应用的重要冷季型草坪草之一,利用植物基因工程技术改良其除草剂抗性及抗虫性,不仅可以减少化学除草剂及化学杀虫剂的使用,保护环境,节约草坪维护费用,而且对于保持草坪的观赏性也有
棉花是喜光喜温的植物,在世界各地都有种植。光照是棉花正常生长不可缺少的重要因素之一,对棉花的产量和质量都有很大的影响。目前对棉花和光照关系的研究,主要集中在光照时间和光照强度对棉花的影响,以及不同光质如红光和蓝光等对棉花产量的影响,但有关棉花光受体的研究还未见报道。已有研究证明参与向光性的受体主要是向光素、隐花色素和光敏色素。向光素是一种常见的光信号受体,参与蓝光诱导下植物的向光反应、气孔开放和叶
在目前生产上所用的水稻不育系均存在不同程度包穗现象,需要喷施大量的赤霉素以促进穗茎节的伸长,完成异花传粉,从而在很大程度上增加了杂交稻制种的成本。研究水稻包穗的机制,有助于降低杂交制种成本和提高杂交水稻的产量。本研究所用包穗突变体来自于本实验室组织培养过程中获得的粳稻品种中花11号转基因株系。包穗突变体在苗期和分蘖期植株表型与中花11相似,而在抽穗期时,突变体穗颈节不伸长,植株表现为穗部被剑叶叶鞘