擬南芥ANNEXIN蛋白家庭族的亞細(xì)胞定位及ANN4和ANN6的過表達(dá)研究.pdf

1、Annexins，即膜聯(lián)蛋白，是一類鈣離子及磷脂結(jié)合蛋白。動(dòng)物細(xì)胞中膜聯(lián)蛋白參與囊泡運(yùn)輸、胞吐、鈣離子通道形成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞分化等。在植物細(xì)胞中膜聯(lián)蛋白可以參與植物細(xì)胞的分泌、胞吐、鈣離子代謝、離子通道建立等一系列膜性活動(dòng)。植物膜聯(lián)蛋白還能夠調(diào)節(jié)一些較為復(fù)雜的生理過程如植物抗寒、耐鹽、抗旱等，在植物緩解活性氧傷害和調(diào)節(jié)細(xì)胞液中自由鈣離子的含量方面也扮演重要角色。
　　本實(shí)驗(yàn)室在篩選廣譜抗病基因RPW8.1增強(qiáng)子突變體的過程中，發(fā)

2、現(xiàn)一個(gè)擬南芥膜聯(lián)蛋白基因?qū)PW8.1的功能具有負(fù)調(diào)控作用，而擬南芥膜聯(lián)蛋白家族有8基因，即NN1、ANN、ANN、ANN、ANN、NN6、ANN7、ANN8。目前對(duì)ANN1和ANN4的功能比較明確，而對(duì)該家族其他成員的生物學(xué)功能還不清楚，也沒有關(guān)于擬南芥膜聯(lián)蛋白亞細(xì)胞定位的相關(guān)報(bào)道。因此，本論文采用融合熒光蛋白定位技術(shù)和本生煙瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)，對(duì)擬南芥八個(gè)膜聯(lián)蛋白開展了亞細(xì)胞定位研究，同時(shí)也完成了水稻的兩個(gè)膜聯(lián)蛋白OsANN和OsANNP

3、35的定位。我們還通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)一步研究了擬南芥ANN1、ANN4、ANN6、ANN8和水稻OsANN在擬南芥中的亞細(xì)胞定位。綜合亞細(xì)胞定位實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)擬南芥大多數(shù)膜聯(lián)蛋白(ANN1、ANN2、ANN3、ANN7、ANN8)是定位于細(xì)胞質(zhì)呈現(xiàn)完整的細(xì)胞輪廓，特別像是綁定在細(xì)胞膜上，而且它們還圍繞著細(xì)胞核形成ER（Endoplasmic reticulum，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）環(huán)，ANN5-eYFP在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核都有定位，ANN4-eYFP

4、和ANN6-eYFP表現(xiàn)為獨(dú)特定位方式(ANN4-eYFP絲條狀局部聚集，ANN6-eYFP局部點(diǎn)狀沉積)。可見，擬南芥膜聯(lián)蛋白亞細(xì)胞定位具有多樣性，這與它們功能的多樣性是相輔相成的。
　　實(shí)驗(yàn)過程中，我們加入了核定為信號(hào)以輔助觀察。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)ANN4和ANN6在本生煙中會(huì)延緩核定位信號(hào)的定位。我們又對(duì)ANN4和ANN6進(jìn)行了過表達(dá)研究，同時(shí)比較了ANN4和ANN6過表達(dá)前后的亞細(xì)胞定位情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)過表達(dá)ANN4-eYF

5、P和ANN6-eYFP后其細(xì)胞定位結(jié)果有所差異，表現(xiàn)為很明顯的ANN4-eYFP絲條狀局部聚集和ANN6-eYFP的點(diǎn)狀沉積。我們對(duì)擬南芥35S∷ANN4-eYFP和35S∷ANN6-e YFP做了抗病性鑒定，結(jié)果顯示接種白粉菌后35S∷ANN6-e YFP葉片上孢子萌發(fā)率和菌絲長(zhǎng)度顯著高于野生型，說明過表達(dá)ANN6-eYFP增加了擬南芥對(duì)白粉菌的易感性。
　　通過本論文的研究，我們發(fā)現(xiàn)擬南芥膜聯(lián)蛋白家族成員具有豐富的亞細(xì)胞定位類