蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室多项
来源:积分网 发表于2019-07-09 01:02:19 编辑:周涛
摘要: 近两年来,北京大学生命科学学院蛋白质工程及植物基因工程国家要点试验室在植物发育及分子生物学、蓝细菌固氮分子机制、植物与病毒的相互作用以及

  近两年来,北京大学生命科学学院蛋白质工程及植物基因工程国家要点试验室在植物发育及分子生物学、蓝细菌固氮分子机制、植物与病毒的相互作用以及蛋白质的结构与功用等方面取得了较为丰盛的科研成果。

  2008年6月份出书的世界植物科学范畴影响力最高的刊物《植物细胞》(PLANT CELL)一起刊登了该试验室的两篇论文,充沛显现该国家要点试验室在植物科学研讨范畴的影响力。

  要点试验室副主任、长江学者瞿礼嘉教授课题组的论文(Plant Cell, 2008, 20: 1538-1554)发现两个RING-finger类的E3蛋白(RHF1a和RHF2a)在拟南芥配子体发作进程中发挥了核心作用。精密显微镜调查发现,在rhf1a rhf2a中雌、雄配子体均是在有丝分裂的进程呈现反常,花粉的发育首要阻滞在PMI的细胞分裂间期,而胚囊的发育也首要阻滞在了FG1时期,这说明有丝分裂间期的某个按捺因子由于这两个基因的骤变而产生了堆集。生化试验标明,RHF1a可以与一个CDK按捺因子ICK4/KRP6相互作用,并且可介导ICK4/KRP6经过26S蛋白酶体途径进行降解。一起敲除RHF1a和RHF2a直接导致ICK4/KRP6的蛋白堆集,而下降ICK4/KRP6的表达在很大程度上可恢复rhf1a rhf2a中配子体缺点表型,说明ICK4/KRP6是RHF E3酶的降解底物。研讨发现,ICK4/KRP6首要在进行减数分裂的孢子体中表达并许多堆集,而RHF1a和RHF2a行使相似于门卫的功用,介导了对ICK4/KRP6的蛋白降解,使ICK4/KRP6这个细胞周期的负调控蛋白无法进入有丝分裂进程,然后确保后续有丝分裂进程的正常进行,以构成有功用的雌、雄配子体。为充沛引起读者的重视,《植物细胞》还专门宣布了关于该论文的评述(In Brief, 20: 1424)。这是瞿礼嘉课题组继2005年初次在《植物细胞》上宣布论文之后又一重要研讨成果。

  要点试验室主任、长江学者朱玉贤教授课题组的研讨标明,拟南芥基因bard1-3彻底敲除骤变体茎端分生安排发作了剧烈反常,许多细胞快速增生,没有正常的安排分解,只构成许多管状的突起。分子检测发现,该骤变体中干细胞决议因子WUS的表达水平是野生型的238倍,其表达区域也从安排中心(OC)搬运到外面的皮层和表皮细胞。遗传学剖析标明,wus-1 bard1-3双骤变体的表型和wus-1的表型比较相似,而bard1-3茎端分生安排的表型在双骤变体被按捺。过量表达的CaMV35S::BARD1转基因拟南芥的茎端也呈现提早停止以及“停停逛逛”的形式,与wus-1相似,这种表型和WUS的基因转录水平下降到野生植物的25%左右有直接关系。以上成果标明BARD1或许经过约束WUS特异地表达在安排中心(OC)从而调理茎尖分生安排功用(Plant Cell, 2008, 20: 1482-1493)。这是该课题组2006年以来接连在《植物细胞》上宣布的第三篇研讨论文。他们在前两篇论文(Plant Cell, 2006, 18: 651-664;2007, 19: 3692-3704)中系统研讨了纤维伸长时间转录组改变规则,发现超长链脂肪酸经过调控植物激素乙烯的生物组成促进棉纤维伸长。证明超长链脂肪酸参加植物激素信号转导,提出了新的调控棉纤维伸长途径,为说明纤维细胞的突起与伸长机制,经过调理植物代谢来操控棉纤维发育,进步我国棉花的产值和质量供给了新思路。2006年宣布的那篇论文还被科技部撰写的《我国科学技术发展陈述(2006)》录入(114-115页)。

  除此以外,其他课题组在近年的研讨中也都有重要发现。我国科学院院士、要点试验室学术委员会副主任、长江学者赵进东教授的课题组研讨对异型胞分解有要害影响的HetR蛋白发现,HetR是DNA结合蛋白,该蛋白中仅有的半胱氨酸残基Cys48被骤变后,不能构成二聚体,就不能结合DNA。HetR与PatS基因(已知的按捺异型胞分解最重要的基因)发动区结合,调控PatS的表达,并调控蓝藻细胞中钙离子浓度,继2004-2006年接连宣布3篇《美国科学院院报》(PNAS)论文后,2007年又接连在Mol. Micro及JBC等世界闻名刊物上宣布重要学术论文,充沛论述了钙离子在蓝藻异型胞分解中的重要位置,取得2007年度国家自然科学二等奖。

  李毅教授的课题组发现,P2蛋白与包膜动物病毒的膜交融蛋白具有相同的结构特征。当RDV P2蛋白表达在草地贪夜蛾细胞外表时,该蛋白会在低pH值下诱导膜交融构成多核体。骤变剖析显现,该蛋白基因的N结尾及一个七碱基序列重复是诱导膜交融活性的要害,暗示RDV P2诱导的膜交融在病毒进入昆虫细胞进程中扮演着重要人物。该成果关于了解病毒进入昆虫细胞以及昆虫感染无包被植物和动物病毒的机制具有重要意义,论文上一年年末宣布在《美国科学院院报》(PNAS, 2007, 104: 19547-19552)。

  NADP和一氧化氮是两个重要的具有广泛调理功用的信号分子,是否存在衔接这两个信号通路的调理蛋白一直是人们重视的问题。郑晓峰教授试验室与美国阿拉巴马大学罗明教授合刁难一个新的NADP(H)结合蛋白(HSCARG) 的结构与功用特征进行了研讨。解析HSCARG蛋白的晶体结构标明,该蛋白可以构成一个不对称二聚体,其N端的Rossmann折叠与NADP(H)结合后发作显着的构象改变。它或许是一个新的NADPH sensor蛋白,是衔接细胞氧化复原状况与一氧化氮信号通路的一个要害的因子,由于HSCARG经过感应细胞内NADP(H)浓度改变来调理其构象和功用改变,该论文上一年年末宣布在《美国科学院院报》(PNAS, 2007, 104: 8809-8814)。

  

  修改:碧荷

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