擬南芥BIPP1蛋白磷酸酶負(fù)調(diào)控油菜素甾醇信號(hào)通路的機(jī)制研究.pdf

1、油菜素甾醇(brassinosteroid，BRs)是一類調(diào)控植物生長發(fā)育的重要激素，主要對(duì)莖的伸長，維管束的分化，雄性育性，種子大小和萌發(fā)，開花時(shí)間，衰老進(jìn)程以及植物對(duì)生物和非生物脅迫的抗性等過程進(jìn)行調(diào)控。BR的合成和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在近十幾年的研究中已逐步豐富和完善。BR信號(hào)由位于細(xì)胞膜上的跨膜受體激酶BRI1(brassinosteroid insensitive1)感知，BRI1胞外域感知BR信號(hào)后，引起B(yǎng)RI1胞內(nèi)域多位點(diǎn)的自我磷

2、酸化和與BAK1的相互磷酸化使BRI1處于激活狀態(tài)，繼而將信號(hào)傳導(dǎo)至下游組分。但是被磷酸化的BRI1是如何去磷酸化，從而降低活性的分子機(jī)制尚不清楚。因此，我們希望深入研究磷酸化的BRI1去活化的分子機(jī)理。在本研究中，首先建立了擬南芥蛋白磷酸酶的全基因組文庫，使用BRI1作為誘餌蛋白通過酵母雙雜交的方法篩選獲得了一個(gè)能夠直接與磷酸化的BRI1相互作用的蛋白磷酸酶BIPP1(BRI1 interacting protein phosphot

3、ase1)，Pull-down和BiFC實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了BRI1和BIPP1之間的相互作用，通過磷酸化絲/蘇氨酸抗體檢測發(fā)現(xiàn)BIPP1在短時(shí)間內(nèi)使BRI1完全去磷酸化;對(duì)于BIPP1的遺傳特征深入研究表明，BIPP1功能失活突變體呈現(xiàn)植株變大、下胚軸伸長的表型，RT-PCR分析表明在bipp1突變體中BR信號(hào)下游基因CPD和DET2表達(dá)下調(diào)，western blotting分析表明在bipp1中去磷酸化的BES1蛋白發(fā)生累計(jì)，這些都說明

4、BIPP1功能喪失會(huì)導(dǎo)致BR信號(hào)輸出放大的表型;為了研究BIPP1的功能是否依賴于BRI1的活性，我們雜交獲得了det2-1/bipp1和bri1-301/bipp1雙突變體，結(jié)果顯示bipp1的表型變化需要正常功能的BRI1;最后，通過分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)方法研究表明BIPP1的表達(dá)受到BR信號(hào)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。本論文的研究在全新的角度研究了BRI1活性調(diào)節(jié)的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了新的調(diào)節(jié)BR信號(hào)通路的蛋白磷酸酶，這些研究結(jié)果即補(bǔ)充和豐富了現(xiàn)有的