白光下拟南芥隐花素双突变体及其野生型的蛋白质组学比较分析

白光下拟南芥隐花素双突变体及其野生型的蛋白质组学比较 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 498 第 19 卷 第 5 期 2009 年 5 月 白光下拟南芥隐花素双突变体及其 3 野生型的蛋白质组学比较分析 222221 3 31 3 3 旭彦萧小鹃郭新红刘选明杨粤军周桂凤李 李 11 湖南师范大学医学院 , 长沙 410081 ; 21 湖南大学生命科学与技术研究院 , 化学生物传感与计量学国家重点实验室 , 长沙 410082 摘要 隐花素是植物的蓝光受体 , 在植物中调节多种光形态建成 , 包括抑制下胚轴的伸长 、子 叶的伸展和调节植物的开花时间等 , 但隐花素依赖蓝光调节光形态建成的分子机制仍然不清楚 . 采用双向凝胶电泳对生长在白光下的拟南芥隐花素双突变体及野生型的幼苗全蛋白进行分离 , 通 过考马斯亮蓝染色 , 获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱 . 选取了 55 个差异蛋白质点采用 MAL D I2TO F2TO F2M S 进行肽质谱指纹图分析 , 最终有 33 个蛋白质点得到了可靠鉴定 . 其中在cr y1cr y2 中相对于野生型下调的有 9 个蛋白 , 其他蛋白均表现为上调 . 这些在白光处理下差异表 达的蛋白质主要是参与碳水化合物代谢 、能量代谢 、细胞组织结构 、抵抗压力和解毒 、蛋白质的 折叠和细胞壁的形成等功能 , 而且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体 . 对其中 5 个蛋白质点的 基因进行了半定量 R T2PCR 分析 , 发现这几个蛋白质点的表达与基因的表达基本一致 . 这些分析 结果表明光控制拟南芥的发育是通过共调节许多相关基因的表达而实现的 . 关键词 拟南芥 隐花素突变体 蛋白质组学 半定量 RT2PCR ( ) ) 光 解 酶 类 似 蛋 白 隐 花 素 调 节 植 物 发 育 , 并 在 500 n m和紫外光 320 —400 nm. 隐花素具有两 个生色团 FAD 和 M T H F , 依赖氧化还原状态 , 吸 动 、植物中调节生物钟. 隐花素可通过调节基因的 [ 1 —3 ] 收蓝光和紫外光. 在拟南芥中 , 大部分的隐花 表达来执行其功能 . 拟南芥基因组至少编码 3 种隐 素的调节反应如抑制生长和促进开花都是发生在特 花素 : 它们是 CR Y1 、CR Y2 介导蓝光抑制下胚轴[ 4 —7 ] 殊波长的蓝光电磁光谱, 对拟南芥的生长起抑 的伸长和调节光周期启动开花. CR Y3 是一种线粒 制作用 , 也启动花原基的发生. 目前 , 隐花素信号 传导的确切 机 制 还 不 清 楚 , 但 最 近 的 一 些 研 究 表 体或叶绿体蛋白 , 具有单链 DN A 修复酶 功 能. 除 明 , 隐花素与其他蛋白质相互作用 , 认为与隐花素 了抑制生长和调节开花 , 隐花素还能介导对蓝光的 结合的色素团吸收一个光子后 , 可改变隐花素蛋白 生理应答以及细胞活性作用 , 目前已知拟南芥隐花 与其他蛋白质间的互作. 隐花素信号最终导致光信 素调节光控制生物钟 、子叶舒展 、离 子通 道活 性 、号蛋白在亚细胞内的定位发生变化 , 或使内环境离 果实性状 、气孔 开 放 、根 延 伸 、细 胞 程 序 性 凋 亡 、 子的稳定性 、基因表达或其他胞内活动发生变 化 , [ 8 ] 从而调节植物生长发育. 染色质改变等等 , 但植物对隐花素反应的分子机理 仍然不清楚 . ( 传统上隐花素被认为是吸收和应答蓝光 400 — 2008209220 收稿 , 2008210227 收修改稿 ( ( ) ) 3 国家自然科学基金 批准号 : 30770200 , 30600368 , 30871325、湖南省科技厅 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 项目 批准号 : 06 FJ 3152 , 08 FJ 4211和湖南省教育 ( ) 厅科研项目 批准号 : 08B049资助 E2mail : ya ngyuej un2008 @1261 co m 3 3 同等贡献作者 利用双向电泳分离对比白光下拟南芥隐花素双突 苗 , 在液氮中研成粉末 , 并悬浮于含有质量分数为 变体 cry1cry2 和野生型 col24 的蛋白质表达谱 , 对差 10 % 的三氯乙酸和 01 3 %的 D T T 的预冷丙酮溶液中 , 异表达蛋白进行质谱鉴定 , 并对其中的部分蛋白质进 在 - 20 ?冰箱中沉淀过夜后 , 于 4 ?, 以 16000 r/ min 行半定量 R T2PCR 分析 , 目的是找到受 cr y1cr y2 调 速度离心 1 h. 弃去上清液 , 重悬沉淀于 01 3 % D T T 控的蛋白质 , 弄清隐花素作用的分子机理 . 的预冷丙酮溶液中 , 于 4 ?, 以 16000 r/ min 速度离 心 30 min. 弃去上清液 , 重复操作 1 次. 将沉淀物冷 1 材料和方法 冻干燥后置 - 80 ?下保存备用. 11 1 仪器与试剂 1 3 双向凝胶电泳 1TM TM 电 EPS601 Et t a n IP Gp ho r 等 电 聚 焦 系 统 , μ(拟南芥幼苗蛋白 500g 先溶于裂解液 7 mol/ LTM 泳仪 , Et t a n DAL Tsi x 大 型 垂 直 电 泳 槽 , M ulti2 尿素 , 2 mol/ L 硫脲 , 4 % C HA PS , 40 mmol/ L TrisTe mp ?循环水浴箱 , U TA21100 扫描仪适配器均为 ) 和 2 mmol/ L PMSF中 , 振荡混匀 , 30 min 后加入 2 A mer sha m Bio scie nce s 公司产品 ; U V21600 型紫外 (倍量的样品溶解液 8 mol/ L 尿素 , 4 % C HA PS , 2 % 分光光度计为北京瑞利分析仪器公司产品 ; L GJ210 ) p harmalyte 1 % D T T混匀 , 充分溶 解 , 12000 r/ min 冷冻干燥机为北京四环科学仪器厂产品 ; Vo ya ger ( 离心 10 min , 取上清液加入水化液 6 mol/ L 尿素 , D E2S T R 飞行 时 间 质 谱 仪 为 美 国 App lied Bio sy s22 mol/ L 硫 尿 , 2 % C HA PS , 3 mg/ mL D T T , 01 5 % ( t e m s 公司产品. 固相 p H 梯度干胶条 p H 为 3 —) IP G 缓冲液 p H 3 —10 , 痕量溴酚蓝充分混合至总 ( ) 10 , 线性梯 度 , 24 c m, 载 体 两 性 电 解 质 p H 为μ体积为 450L , 12000 r/ min 离心 10 min , 取上清液加 ( ) ) 3 —10, 固相 p H 梯度等电聚焦电泳 IP G缓冲入第一向胶条槽. 第一向等电聚焦电泳参考文献 [ 9 ] TM ( ( () 矿 物 油 , 尿 素 , 3232胆 酰 胺 液 p H 为 3 —10 , 的方法和 IP Gp ho r 等电聚焦系统操作指南进行. 第 ( ) ) )丙 磺 酸 盐 C H A PS和 二 硫基丙基二 甲氨 基二向垂直 SDS2PA GE 电泳参考文献 [ 10 ] 的方法进 () 苏糖醇 D T T等均为 A mer sha m Bio scie nce s 公司 行. 使用质量分数为 10 %的分离胶. 产品 ; 丙烯酰胺 、硫脲 、过硫酸铵 、四甲基乙二胺 1 4 考染和图像分析 1 ( ) () T EM ED、牛血清白蛋白 B SA 、苯甲基磺酰氟 参考 A me r sha m Bio scie nce s 公司关于双向电泳 ( ) PM SF、碘乙酰胺 、甘氨酸 、三羟甲基氨基甲烷 实验技术指南的考马斯亮蓝染方法进行染色 . 染色 ( ) ( ) Tri s、十二烷基硫酸钠 SD S、乙腈 、T PC K — 后的凝胶用图像扫描仪透射扫描成像 , 所得图谱用 胰蛋白酶 、铁氰化钾 、硫代硫酸钠 、三氟乙酸和基 PDQ ue st 软件进行图像分析 , 比较蛋白质点差异 . α( ) 质2氰基242羟基肉桂酸 CCA均为 Si gma 公司产 品 ; Ta q 酶为 MB I 公司产品 ; 植物 RN A 提取试剂 11 5 肽质谱指纹图分析和数据库检索 盒为安比奥生物技术公司产品 ; 其他试剂均为国产 参照文献 [ 10 ] 的方法对蛋白 质 点胶 内酶 切 , 分析纯试剂 , 所有试剂均用超纯水配制. 提取多肽混合物进行质谱分析. 质谱分析使用德国 B r u ke r 公司 U lt ra Fle x MAL D I2TO F2TO F 飞行时间 11 2 样品制备 () 质谱仪进行 . 氮气激光 337 nm, 真空度为 11 2 ×拟南芥 cr y1cr y2 双突变体及野生型种子为加州 8 5 10Pa . 操作参数如下 : 氮气压力 21 362 ×10Pa ,大学林辰涛教授提供 . 本实验中所用的白光为白色 激光 频 率 501 0 Hz ; 反 射 模 式 时 离 子 源 1 电 压() 荧光灯 飞利普, 波长范围为 450 —470 nm , 光照 25 kV , 离 子 源 2 电 压 211 8 kV ; 离 子 延 迟 提 取强度用 L i2250 量子光度计测量. 种子用 70 %的乙醇 150 n s , 质谱信号单次扫描累加 50 —100 次 ; MS/ MS 表面灭菌 30 s , 01 1 %氯化汞灭菌 8 mi n , 然后用无 () L IF T模式下离子源 1 电压 81 00 kV , 离子源 2 电 菌水冲洗 4 —5 次 , 播种于 M S 盐加了 01 8 %琼脂的 压 71 20 kV , 离子延迟提取 100 —250 ns , 质谱信号单 培养 基 上 , 4 ?处 理 4 d , 转 入 白 光 光 强 为 80 ? - 2 - 1 μ) 次扫描累加 100 —250 次 ; 均在正离子模式下检测. ( 2mol m? ?s 处理 7 d 16 h 白光/ 8 h 暗. 取 相 ( 质 谱 分 析 使 用 标 准 肽 混 合 物 A ngio t e n si n ? 同条件下栽培的拟南芥双突变体和野生型 7 d 幼 第 19 卷 第 5 期 2009 年 5 月 500 M r10461 5420 ; A ngio t e n si n ? M r12961 6853 ; Subd2 23’6 : 正义链 : 5’2TC2 GC T TC TC T T T GGTA GTC TC G tance P M r13471 7361 ; Bo mbesin M r16191 8230 ; C TATCC TCA GAC T TC TCC GC 23’ 反 义 链 : 5’2GGT2 —17 M r20931 0868 ; A C T H clip 1 βA C T H clip 18 — CA GT GT GGTC TCAATC GT G23’ , 以 2actin 作 为 内 ) 39 M r24651 1990 ; So mato st ati n 28 M r31471 4714 标. PCR 扩增程序如下 : 95 ?变性 5 min 后 , 按 95 ? ( ) 作为外标校正. 我们选择信噪比 S/ N 大于或等 变性30 s , 59 ?退火 30 s , 72 ?延伸 30 s , 进行 25 个 于 5 , 分辨率大于或等于 2500 的肽做 M S/ M S. 用 循环 , 最后于 72 ?延伸 5 min.Bio Tool s 21 2 软 件 整 合 PM F 和 L IF T 质 谱 的 结 果 , 进行 IP I 数据库搜 库 . 搜 库 时 , PM F 的 误 差 - 6 是 1 0 0 ×1 0 , M S/ M S 的误差为 01 5 u . 超过域值 2 结果与分析 ( ) 58 p < 01 05的蛋白质被认为是得到鉴定了的蛋 21 1 拟南芥隐花素双突变体和野生型 7 d 幼苗蛋白 白质. 对于 2D E 胶上的点 , 尽管有多个结果超过域 的双向电泳图谱分析值 , 也只取排在第一位的. 图 1 为生长在持续白光下拟南芥隐花素双突变体 cry1cry2 和野生型 7 d 幼苗蛋白的双向电泳图谱. 此 1 6 差异蛋白的亚细胞定位与功能分析 1图谱是通过严格一致的操作程序得到的 , 其重复性较 对鉴定到的差异蛋白利用拟南芥数据库网站为( 高. 幼苗蛋白质点大多数分布在偏酸性区域 p H 为ht tp : / / ww w1 a ra bi dop si s1 o r g/ 进 行 亚 细 胞 定 位 和 ) 4 —7, 分子质量范围 20 —70 ku , 在 p H 为 5 —6 时 , 功能分析 . 分子质量在 30 —60 ku 范围内较为集中. 通过分析发 现 , 隐花素双突变体 cry1cry2 和野生型共有 55 个差 11 7 半定量 RT2PCR 分析 异蛋白质点 , 其中 , 与野生型相比 , 在 cry1cry2 中有[ 11 ] 参考文献的方法 , 用植物 RNA 提取试剂盒提 24 个蛋白质点上调 , 有 9 个蛋白质点下调.取 cry1cry2 和 W T 幼苗 的总 RNA , 然后逆转录得到 第一链 cDNA . 分别选取蛋白质点 3 , 4 , 21 , 16 , 4421 2 隐花素双突变体 cry1cry2 和野生型 7 d 幼苗差 和 6 号蛋白质对应的基因进行半定量 R T2PCR 分析 , 异蛋白质点的鉴定 所设引物 分别 为 3 : 正 义 链 : 5’2GTAAC TCACCC G2根据差异蛋白的表达量和质量 , 选取了 55 个蛋白 2T T GTC2 5 ’GATAC TAT GAT G 23 ’ , 反 义 链 : 质点进行肽质谱指纹图分析及数据库检索 , 最终有 33 C TAT T T TC T T T T T GT T GAT 23 ’ 4 : 正 义 链 : 5 ’2 () 个蛋白质点得到了可靠的鉴定 见表 1. 部分蛋白质 A GAAC T T GGA GAT TCA GCC T T23’ 反义链 : 5’2A G2点由于在 MALDI2TOF2TOF 分析中肽质谱指纹图分辨 TAT GGTA GCCACATC T T TAAC 23’ 16 : 正 义 链 : 5’2率比较低 , 灵敏度不够 , 或者因为匹配率和覆盖率太 C TCACA GCC TC T GC TAT T T TCA 23 ’ 反 义 链 : 5 ’2低未能得到鉴定 , 还需要通过其他分析方法进行逐一 [ 12 ] T TCC T TC TCC T GT GTACCAAT G 23’44 : 正义链 : 5’2( ) () 图 1 a和 b中箭头标出的为 cry1cry2 .证实 TAC T TCCATCCAC T GC TCAATC 23’ 反义链 : 5’2A G2和 WT 幼苗的蛋白中已经鉴定的差异蛋白质点. 图 1 WT ( a) 和 cry1cry2 ( b) 的双向电泳图谱 表 1 得到鉴定的在 cry1cry2 和 WT 差异表达的蛋白质点 )分子质量/ 等电点 a 蛋白 拟南芥 覆盖 蛋白质蛋白质名称及功能 变化 质点序列号率/ % / u / u 测量值 计算值 能量 F1O191 10/ F1O191 10 1 96 1 83 ? 14917/ 720216/ 73 A T1 G67090 58 ? 21 p ut ative malat e de hydro gena se 35890/ 61 11 35571/ 61 51 A T1 G04410 58 ? 22 p ut ative f r ucto se bi sp ho sp hat e 38705/ 71 01 38387/ 71 46 A T2 G36460 54 ? 23 38858/ 61 05 38540/ 61 40 A T3 G52930 63 f r ucto se bi sp ho sp hat e al dola se2li ke p rot ei n ? 9545/ 61 67 93540/ 51 99 24 PSI 9 KDa p ro t ei n BA A84438 80 ? 46045/ 61 13 45741/ 61 52 25 si mila r to N AD P2sp ecific i socit rat e de hydro gena se A T1 G65930 35 ? ? 29 ri bulo se21 , 52bi sp ho sp hat e ca r bo xyla se/ o xygena se lar ge subunit 53094/ 61 00 52956/ 61 24 A TC G00490 18 ? 29163/ 81 61 29182/ 91 08 32 PSI t ype III chlo rop hyll a/ b2bi ndi ng p ro t ei n A T1 G61520 27 ? ( ) t rio se2p ho sp hat e i so mera se EC 51 31 11 1, cyto solic 27366/ 51 24 27169/ 51 17 33 A T3 G55440 44 23688/ 61 13 22368/ 61 32 37 ri bulo se21 , 52bi sp ho sp hat e ca r bo xyla se/ o xygena se lar ge subunit A A019420 15 代谢 p ut ative ca r bo nic a nhydra se 1 54 1 45 ? 29827/ 529504/ 54 A T3 G01500 59 ? Belo ngs to t he P F | 00657 Lip a se/ Acyl hydrola se wit h GDSL2mo tif f a mil y . 7 48155/ 61 11 43144/ 81 18 A T1 G54010 52 ? 12 S seed sto rage p ro t ei n 17 50954/ 61 77 52331/ 61 93 CA A32494 28 ? t hio gl uco side gl uco hydrola se 26 60221/ 61 45 59721/ 61 91 A T3 G09260 31 ? ( ) ri bulo se2bi sp ho sp hat e ca r bo xyla se EC 41 11 11 39small chai n B2 p recur so r 28 20588/ 71 59 20350/ 71 83 A T5 G38420 55 ? p ut ative ca r bo nic a nhydra se 29827/ 61 67 31022/ 61 89 41 A T3 G01500 80 ? 12 S seed sto rage p ro t ei n ? 52933/ 71 68 31646/ 91 08 43 A T5 G44120 57 gl ut a mat e de hydro gena se 2 45012/ 61 07 42130/ 51 63 50 CAB87933 50 抗压力和解毒 p ep tidylp rol yl i so mera se ROC1 1 68 1 96 18589/ 718373/ 712 ? A T4 G38740 55 ( )gl ut at hio ne S2t ra nsf era se GS T6 ? 35 24118/ 61 09 29232/ 81 93 A T2 G47730 75 ? p ut ative lecti n 32138/ 51 46 32158/ 51 55 38 A T3 G16420 65 ? L2a sco r bat e p ero xida se 39 27828/ 51 72 27561/ 61 04 A T1 G07890 48 ? p ut ative chlo ropla st Cp n21 p rot ei n 44 26785/ 81 86 26802/ 91 44 A T5 G20720 51 ? p ut ative p ero xi redo xi n p ro t ei n 24810/ 91 12 24684/ 91 57 47 A T3 G52960 40 ? F21D181 28 ? 54037/ 61 96 53989/ 71 45 48 A T1 G48030 27 A T5 G14780/ T9L 3 _ 80 42667/ 71 12 42410/ 71 58 51 A T5 G14780 64 细胞结构组织 A T1 G03880 1 80 1 99 50868/ 650559/ 66 ? A T1 G03880 67 Thio gl uco side gl uco hydrola se ? 15 60221/ 71 60 61440/ 71 30 CA A61592 63 A T1 G20010/ T20 H2 _ 19 ? 50880/ 41 66 50343/ 41 40 16 A T1 G20010 71 多种功能 WD240 rep eat p ro t ei n 36156/ 71 62 35748/ 71 81 ? 34 A T1 G18080 27 蛋白质折叠 p ep tidylp rol yl i so mera se ROC4 40 A T3 G62030 33 28520/ 81 70 28209/ 81 78 ? 细胞运输和运输机制 1 , 42benzo qui no ne reduct a se2li ke p ro t ei n 21781/ 51 96 1 36 ? 10 21796/ 6A T5 G54500 58 ()gl yci ne2rich p ro t ei n clo ne A T GR P8 ? 16626/ 51 58 15880/ 91 32 46 CAB43641 44 )a ? 在 cr y1cr y2 中上调 ; ? 在 cr y1cr y2 中下调 第 19 卷 第 5 期 2009 年 5 月 502 图 2 鉴定的差异蛋白细胞定位与功能分类 () ( ) a图为表 1 中蛋白质的细胞定位 ; b图为表 1 中蛋白质的功能分类 , 检索的结果在网站 ht tp : / / www1 arabidop sis1org/ 在白光处理下差异表达的蛋白质主要是参与碳 还原平衡 、光合作用 、光呼吸和各 种 代谢 的蛋 白 、 水化合物代谢 、能量代谢 、细胞结构组织 、抵抗压 参与细胞壁 形 成 的 蛋 白 、响 应 激 素 或 压 力 的 蛋 白 质. 第二类是调节性蛋白如与蛋白质加工相关的蛋 力和解毒 、蛋白质的折叠和细胞壁的形成等功能而 白. 这些结果与以前的蛋白质组学研究大多数光诱 ( ) 且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体图 2 a和导蛋白质是代谢酶的结果是相符合的. ( ) 图 2 b. 我们鉴定的 CR Y 相关的光信号途径上调 参与糖代谢和能量代谢的蛋白 4 号推测的碳酸 和下调的蛋白质与最近研究的芯片结果是一致的 , ( ) 脱氢酶 p ut ative ca r bo nic a nhydra se 在 cr y1cr y2 [ 13 ,14 ] 而且也符合其表型改变. 双突变体中减少 , cr y1cr y2 双突变体生长在白光下 , 21 3 半定量 RT2PCR 分析 因为没有 cr y1 和 cr y2 反映蓝光 , 许 多 光 合 作 用 的 选 为了研究这些变化的蛋白转录水平的改变 ,过程被抑制 表 达 . 我 们 推 测 拟 南 芥 通 过 降 低 糖 代 取 5 个 基 因 进 行 半 定 量 分 析. 将 蛋 白 质 点 4 ,3 , 谢和蛋白的 表 达 来 减 少 葡 萄 糖 的 消 耗 , 从 而 为 糖 16 , 44 和 6 号对应的基因进行半定 量 R T2PCR 分 酵解途径提 供 更 多 的 葡 萄 糖 , 但 这 需 要 进 一 步 的 ( ) 析 , 图 3 a 为 4 , 3 , 16 , 44 和 6 号 放 大 的 22D实验 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 . ( ) gel , 显示在 cr y1cr y2 中 上调 或 下调 , 图 3 b 为光合作用机制中的各个组分是紧密联系在一起 4 , 3 , 16 , 44 和 6 号蛋白点相对应基因的 R T2PCR的 , 任一组分 的 破 坏 都 将 影 响 整 个 光 合 作 用 的 效 分析. 从图 3 中可以看出 , 在基因水平和蛋白水平 ( 率. 37 号核酮糖21 , 52二磷酸氧化酶大亚基 ri bu2 变化基本一致 , 结果表明 cr y1cr y2 的缺失导致拟南 ) lo se21 , 52bi sp ho sp hat e o xyge na se la r ge su bunit , 芥在转录和翻译水平的表达都发生改变. ( 28 号核 酮 糖 二 磷 酸 碳 酸 酶 B2 小 链 前 提 体 ri bu2 lo se2bi sp ho sp hat e ca r bo xyla se small chai n B2 p re2 ) cur so r在 cr y1cr y2 中表达量增加. 在光照条件下 , 由于 CR Y 基因突变 , 使细胞原有的体内平衡被打 破. 为了建立新的平衡 , 植物需要启动各种防御措 施 , 如加强离子转运 、清除氧自由基及合成各种渗 透调 节 物 质. 这 些 过 程 均 需 要 消 耗 能 量 , 在 cr y1cr y2 中是上调 , 有助于能量的产生. 参与细胞壁形成的蛋白 , 植物的生长过程需要 细胞壁生长和扩展 , 植物细胞壁主要由多糖类物质 图 3 在 cry1cry2 和 WT 中的蛋白质 ( a) 构成 , 按 照 溶 解 性 和 化 学 成 分 , 多 糖 可 分 为 纤 维 表达变化和 RNA 表达变化 ( b)素 、半纤维素和果胶 . 光控制植物发育主要是通过 [ 15 ] 抑制下胚轴的伸长和子叶舒展. 植物细胞有细胞 3 讨论 壁 , 限制细胞的形状和大小 . 下胚轴细胞的延伸依 鉴定的差异蛋白质分为两类 : 第一类是功能性靠细 胞 壁 的 松 弛 和 扩 展 以 及 水 进 入 植 物 液 泡 成 蛋白质有在光反应中起作用的蛋白 , 包括参与氧化 [ 16 ] 前者是由一 系 列 的 细 胞 壁 松 弛 酶 和 水 解 酶 结果表明蛋白质表达在缺失 CR Y 基因时会发 分. [ 17 ] [ 18 ] 控制,后者是靠水通道蛋白 . 在 cry1cry2 突生显著变化 , 光的活性调节是通过 CR Y 调节其他 变体中下胚 轴 的 伸 长 , 必 然 与 植 物 细 胞 壁 有 密 切 蛋白质的表 达 , 研 究 结 果 从 新 的 角 度 提 供 了 一 个 关系 .CR Y 怎样影响蛋白质表达的模式 . Ma 等报道光减少细胞壁的伸展性以抑制幼苗 [ 14 ] 参 考 文 献 下胚轴的 伸长, 因此 cr y1cr y2 突 变 体 的 幼 苗 在 白光下的下胚轴比野生型的长 . 研究发现 46 号 、50 1 Li n C , Ro bert so n D E , A h mad M , et al . A ssociatio n of flavi n ad2 号蛋白为与细胞壁延伸相关蛋白质. 46 号甘氨酸富 eni ne di nucleo tide wit h t he A ra bidop si s bl ue li ght recep to r ( ) 含蛋白 gl yci ne2ric h p ro t ei n, 富含甘氨酸的蛋白 CR Y1 . Science , 1995 , 269 : 968 —970 ( ) 质 gl yci ne2rich p ro t ei n , GR P是植物细胞壁的一 Mal hot ra K , Ki m S T , Bat schauer A , et al . Put ative bl ue2light 2 种重要结 构蛋 白 , GR P 基 因 的 表 达 具 有 组 织 特 异 p hoto recep to r s f ro m A rabi dop si s t halia na a nd Si napi s al ba wit h a [ 19 ] 性 , 受 发 育 阶 段 和 多 种 环 境 因 素 的 调 控在 high degree of sequence ho molo gy to DN A p ho tol ya se co nt ai n t he cr y1cr y2 中是增加的 , 减少了细胞壁的形成 , 减少 t wo p ho tol ya se cof acto r s but lack DN A repai r activit y. Bioche m2 了糖胶 、果胶和纤维素 , 从而使植物在生长过程中 i st r y , 1995 , 34 : 6892 —6899 ( 细胞伸长 . 50 号甘氨酸脱氢酶 2 gl ut a mat e de hy2 Sanca r A . St r uct ure a nd f unctio n of DN A p ho tol ya se a nd cr yp to2 3 ) dro ge na se 2, 减少了 甘 氨 酸 的 分 解 , 减 少 了 细 胞 chro me bl ue2light p hoto recep to r s. Che m Rev , 2003 , 103 : 壁的形成 . 我们的研究结果与 Co sgro ve . 等用基因 2203 —2237 芯片对 cr y1cr y2 幼苗长时间在白光作用下 , 与细胞 Guo H , Ya ng H , Mockler TC , et al . Regulatio n of flo weri ng [ 20 ] 4 壁形成相关基因表达发生改变的结果是一致的. ti me by A ra bidop si s p ho to recep to r s. Science , 1998 , 279 : 响应激素或压力的蛋白质 生长素有多方面的生 1360 —1363 Li n C T. Pla nt bl ue2light recep to r s. Trends Pla nt Sci , 2000 , 5 : 理效应 , 这 与 其 浓 度 有 关 . 低 浓 度 时 可 以 促 进 生 5 337 —342 长 , 高浓度时则会抑制生长 , 甚至使植物死亡 , 这 A h mad M , Gra ncher N , Heil M , et al . Actio n spect r u m fo r 种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关 . 34 号重 6 cr yp tochro me2dep endent hypoco t yl gro wt h i n hi bitio n i n A ra bi2 ( ) 复家族蛋白 WD240也是生长素依赖蛋白 , 属于 dop si s. Plant Physiol , 2002 , 129 : 774 —785 ( 异源三 聚 体 G2蛋 白 复 合 体 het ero t ri meric G2p ro2Val ver de F , Mo urado v A , Sopp e W , et al . Pho to recep to r regu2 7 latio n of Co n st a n s p ro t ei n i n p ho toperio dic flo weri ng . Science , ) t ei n co mp le x. 而 G2蛋白和 RA C K1 组成一个信号 2004 , 303 : 1003 —1006 复合体在拟南芥中调节生长素和 AB A 的反应 , 缺 Li n C. Bl ue light recep to r s a nd signal t ra nsductio n . Pla nt Cell , 失功能的 G2蛋白 突变 体 GPA1 亚 基 或 A GB1 亚 基8 Supple ment , 2002 , S : 207 —S225 或 RA C K1 都会改变生长素诱导侧根的形成和抑制Gro g A , Ober maier C , Bo gut h G , et al . Recent develop ment si n [ 19 ] 9 t wo2di men sio nal gel elect rop ho re si s wit h i mmo bilized p H ABA 诱导种子的萌发 , 该蛋白质在 cry1cry2 中 gradi2ent s : wi de p H gradient s up to p H 12 , lo nger sepa ratio n ( 表达量增加 . 35 号谷胱苷肽2S2转移酶 6 Glutat hi2 di st a nce sa nd si mplified p rocedure s. Elect rop ho re si s , 1999 , ) o ne S2t ra nsf era se 6响应生长激素 , 在 cry1cry2 中 ( ) 20 4 —5: 712 —717 蛋白 质 表 达 增 加 , 39 号 抗 坏 血 酸 盐 过 氧 化 物 酶谢锦云 , 李小兰 , 陈 平 , 等. 温敏核不育水稻花药蛋白质组 ( ) 初步分析. 中国生物化学与分子生物学报 , 2003 , 19 2: 215 — () L2a sco r bat e p ero xi da se在 cr y1cr y2 中上调 . 说明 10 [ 21 ] 221 光信号的传递与植物反应压力有关. Meadu s WJ . A se mi2qua ntit ative R T2PCR met ho d to mea sure 参与基因表达调节的蛋白通过 信 号转 导途 径 ,t he i n v i v o eff ect of diet a r y co nj ugat ed li noleic acid o n po rci ne 11 植物可进一步调节基因或蛋白质的表达水平 , 包括 mu scle P PA R gene exp ressio n . Biolo gical Procedure s Onli ne , 在转录水平 、转录后水平 、翻译水平及翻译后水平 ( ) 2003 , 5 1: 20 —28 聂 松 , 陈 平 , 梁宋平. 表面等离子共振 —质谱法对相互作 ( 的调 节 . 40 号 脯 氨 酰 肽 异 构 酶 RO C4 p ep ti dyl2 - 15 用的生物分子在 10 mol 水平的微量鉴定 , 高等学校化学学 ) p rol yl i so me ra se RO C4 在 cr y1cr y2 中 表 达 量 增 12 ( ) 报 , 2005 , 26 1: 68 —72 [ 22 ] 高 , 该蛋白参与蛋白质折叠和信号转导. J iao Y , Ya ng H , Ma L , et al . A geno me2wide a nal ysi s of bl ue2 li ght regulatio n of A ra bidop si s t ra n scrip tio n f acto r gene exp re s2 13 第 19 卷 第 5 期 2009 年 5 月 504 19 sio n duri ng seedli ng develop ment . Pla nt Physiol , 2003 , 133 : 2 Guo J , Chen J G. Signali ng Co mplex Co n stit ut ed by t he Het ero t1480 —1493 ri meric G2p rot ei ns and t he Scaffol d Pro t ei n RA C K11 18 T H Int er2 Ma L G , Li J M , Q u LJ , et al . Li ght co nt rol of A rabi dop si s de2 ( ) natio nal Co nf erence o n A ra bidop si s Resea rch , 2007 , 1 1 : 14 velop ment ent ail s coo r di nat ed regulatio n of geno me exp re ssio n 123 —124 a nd cell ula r pat hways. Pla nt Cell , 2001 , 13 : 2589 —2607 Co sgro ve DJ . Photo mo dulatio n of gro wt h . In : Kendrick R E , 20 A r ni m V A , Deng XW. Light co nt rol of seedli ng develop ment . Kro nenber g GH M . eds. Photo mo rp ho gene si s i n Pla nt s. Do r2 15 A nnu Rev Pla nt Physiol Pla nt Mol Biol , 1996 , 47 : 215 —243 drecht , The Net herlands : Kl uwer Acade mic Publi sher s , 1994 , McCa nn MC , Ro bert s K. Change s i n cell wall archit ect ure dur2 1 : 631 16 —658 i ng cell elo ngatio n . J Exp Bo t , 1994 , 45 : 1683 —1691 21 Phee B K , Par k S , Cho J H , et al . Co mp a rative p ro t eo mic a nal y2 Co sgro ve DJ . Wall st r uct ure a nd wall loo seni ng : A loo k back2 si s of bl ue light si gnali ng co mpo nent s i n t he A ra bi dop si s cr yp to2 17 wa r ds a nd fo r wa r ds. Pla nt Physiol , 2001 , 125 : 131 —134 chro me 1 mut a nt . Mol Cell s , 2007 , 23 : 154 —160 Ma urel C , Chri sp eel s MJ . Aquapo ri n s : A molecular ent r y i nto 刘宗旨 , 王建龙 , 王 群 , 等. 水稻 O sgrp22 基因的结构 、表达 18 22 pla nt wat er relatio n s. Plant Physiol , 2001 , 125 : 135 —138 特性和染色体定位. 中国科学 , C 辑 , 2003 , 3 : 215 —223