拟南芥枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶的互作蛋白的筛选开题报告

 2022-02-07 20:42:21

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

脱落酸aba作为一种重要的植物激素,参与了植物体内种子休眠、发芽、气孔的运动、果实成熟、对非生物和生物逆境胁迫的反应等过程(1)。现有研究表明aba信号转导通路为aba与细胞质中的aba受体蛋白结合,拮抗蛋白降解系统对它们的降解作用(2);“aba-受体”复合物抑制丝氨酸/苏氨酸磷酸酶pp2c(serine/threonine phosphatases type,2c)的活性,蛋白激酶snrk2 (snf1-related protein kinase 2)重新获得磷酸化而被激活;导致细胞膜离子通道蛋白被激活,使细胞内的液体外流,气孔收缩、关闭,减少水分散失以及进入细胞核,磷酸化一些转录因子,最终表达出应对逆境胁迫的蛋白质。

有研究发现丝氨酸蛋白酶与植物的耐旱性有关。对两种耐旱性不同的菜豆在干旱胁迫时的蛋白酶活性分析表明,敏旱型菜豆的几种丝氨酸蛋白酶活性明显升高,而耐旱型菜豆的酶活性则明显下降 (3)。耐旱型花生在干旱胁迫逐渐加重时丝氨酸蛋白酶基因ahsp的表达量迅速降低,而敏旱型花生的基因表达量降低速度明显减慢 (4)。这些研究结果表明,干旱胁迫下降低丝氨酸蛋白酶含量或酶活性可以显著提高植物的耐旱性。

现实验室有研究表明,ost1(openstomata 1)作为一种snrk2,拟南芥枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶sasp(senescence-associated subtilisin protease,按分类命名为atsbt1.4)可能通过ost1调控aba信号转导通路(5、6)。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:通过酵母双杂交筛库实验筛选出与SASP蛋白互作的蛋白

研究内容:本次实验以SASP为诱饵,通过酵母双杂交的方法从拟南芥cDNA酵母文库中筛选到与SASP互作的蛋白,并通过体外GST Pull-down,免疫共沉淀(IP)实验和双分子荧光互补实验(BiFC)证明SASP和其互作蛋白的真实互作关系。

拟解决的关键问题:通过酵母双杂交的方法从拟南芥cDNA酵母文库中筛选到与SASP互作的蛋白

3. 研究的方法与方案

研究方法:酵母双杂交、分子克隆、体外GSTPull-down、免疫共沉淀、双分子荧光互补实验

技术路线:基本流程图

实验方案:

构建含SASP基因片段的质粒

1.拟南芥RNA的提取及第一链cDNA的合成

2.引物设计及PCR扩增

3.大肠杆菌感受态的制备及转化

4.PCR产物回收及载体构建

酵母文库的筛选

1.酵母菌株的转化

2.诱饵蛋白自激活检测

3.诱饵蛋白毒性检测

4.酵母蛋白的提取

5.诱饵蛋白在酵母中western blot检测

6.文库的筛选

7.酵母质粒的提取

8.转化大肠杆菌

9.测序分析互作蛋白

互作验证

1.GSTPull-down验证

2.免疫共沉淀验证

3.荧光分子互补实验验证

可行性分析:双酵母杂交实验技术已经比较成熟,且本实验室具有进行实验的仪器设备条件和丰富的经验。

4. 研究创新点

利用酵母筛库技术筛选出与SASP蛋白互作的蛋白。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

1、2019.3-2017.4

质粒构建、酵母双杂交

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