《染色質重構蛋白CHR5在擬南芥抗病免疫反應中的功能研究》是鄒保紅為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：染色質重構蛋白CHR5在擬南芥抗病免疫反應中的功能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄒保紅
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
染色質重塑是通過表觀遺傳修飾調控基因表達的重要方式。染色質重構蛋白依靠水解ATP 釋放的能量改變染色質結構，是染色質重塑的主要調控者之一。擬南芥中有42個sucrose non-fermenting two（SNF2）家族的染色質重構蛋白，它們中大部分蛋白的功能未被研究。本項目前期通過對擬南芥自體免疫（autoimmunity）突變體bon1-1表型抑制突變體的遺傳篩選，發現染色質重構蛋白CHR5與抗病免疫反應相關。基於此我們擬通過：（1）遺傳篩選CHR5參與擬南芥抗病免疫反應調控的互作基因；（2）轉錄組高通量測序（RNA-Seq）和染色質免疫共沉澱（ChIP）鑑定CHR5參與抗病免疫反應調控的靶標基因；（3）酵母雙雜交和雙分子螢光互補（BiFC）鑑定CHR5參與抗病免疫反應調控的互作蛋白等研究，進一步解析CHR5在擬南芥抗病免疫反應中的功能，為其它植物染色質重構蛋白功能研究提供理論依據。
結題摘要
染色質重塑是通過表觀遺傳修飾調控真核生物基因表達的一種重要方式。SNF2（Sucrose Non-Fermenting Two）類ATP酶依賴型的染色質重塑蛋白，可以利用水解ATP獲得能量重塑染色質，進而調控基因表達。擬南芥中有42個SNF2類的染色質重塑蛋白，它們中大部分蛋白的功能未被研究。早期的研究發現，擬南CHD（Chromodomain Helicase DNA-binding）亞類的SNF2染色質重塑基因CHR5 (CHROMATIN REMODELING 5)參與調控擬南芥生長發育。本研究對CHR5參與調控擬南芥抗病性的分子機制進行了系統分析，獲得如下研究結果： CHR5基因突變，可顯著抑制自體免疫突變體bon1中組成性的R(Resistance gene)基因SNC1（SUPPRESSOR OF npr1-1, CONSTITUT IVE1）和防衛標誌基因PR1 (PATHOGENESIS-RELATED GENE 1)上調錶達。在SNC1調控方面，CHR5不依賴於組蛋白單泛素化酶基因HUB1 (HISTONE MONOU-BIQUIT INATION 1)，並且與DDM1 (DECREASED DNA METHYLATION 1) 存在拮抗作用。CHR5基因突變顯著抑制bon1突變體對丁香假單胞菌Pst DC3000 (Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000)的組成性抗性，說明CHR5是擬南芥對丁香假單胞菌抗病性的正調控基因。RNA-seq全基因組轉錄組高通量測序分析，發現CHR5主要與一些植物防衛反應基因的轉錄表達相關，並且CHR5可能主要參與植物的脅迫應答反應。全基因組微球菌核酸酶核小體排布高通量測序分析，發現CHR5基因突變之後會顯著提高核小體在基因啟動子區出現的頻率，暗示CHR5可能在核小體在染色質中排布調控中發揮重要作用。上述研究表明，CHR5是包括R基因SNC1表達調控在內的擬南芥抗病免疫反應的正調控基因，同時CHR5很可能通過調控核小體排布來參與擬南芥的基因表達調控。本研究不僅闡明了CHR5參與調控擬南芥抗病免疫反應的分子機制，同時為其它植物染色質重塑蛋白功能研究提供理了論依據。
