《根細胞壁蛋白在重金屬壁-膜轉運過程中的作用機制》是依託杭州電子科技大學，由李鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：根細胞壁蛋白在重金屬壁-膜轉運過程中的作用機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李鋒
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
重金屬如何進入細胞是植物吸收重金屬分子機理的研究熱點。本項目以細胞壁蛋白為研究的著眼點，以重金屬在細胞壁、細胞質膜間的轉運過程為研究主線，採用2D-PAGE、BN-PAGE等現代生物技術聯合雷射燒蝕電感耦合等離子質譜、固相金屬親和層析技術、同步輻射X－射線吸收光譜等手段，重點研究植物在重金屬脅迫下，根細胞壁蛋白與細胞壁組分的關係、根細胞壁中的金屬結合蛋白及其特徵，重金屬在壁、膜蛋白中分子形態的轉變等內容，探索膜蛋白及膜蛋白複合物與細胞壁蛋白的相互作用；明確根細胞壁蛋白表達與重金屬轉運的關係；闡明細胞壁蛋白在重金屬壁-膜轉運過程中的作用機制。從而為重金屬污染土壤的植物修復和農產品營養元素的生物強化提供理論依據。
結題摘要
金屬離子的跨壁膜轉運是植物根吸收重金屬的關鍵過程。本項目以重金屬銅耐性植物海州香薷為研究材料，採用2D-PAGE、BN-PAGE等現代生物技術聯合蛋白質譜、固相金屬親和層析等技術，研究銅吸收過程中細胞壁和細胞膜變化，及其在銅壁-膜轉運過程中的可能機制。研究證實細胞壁是銅在根內主要的沉積部位，發現根系中與蛋白質或果膠結合的銅占重要份額。而細胞壁中果膠、半纖維素2、半乳糖醛酸、KDO等組分含量的升高在增加海州香薷的銅吸收和耐受過程可能起到積極意義。蛋白質組學研究發現缺銅時，根系有七十多個蛋白的表達豐度發生改變，這些蛋白可能正調控海州香薷的銅代謝和逆境抵禦。細胞壁蛋白質組研究發現細胞壁擴展蛋白、富亮氨酸重複結構的壁蛋白質、氧化還原調控等細胞蛋白發生上調錶達。通過固相金屬親和層析技術分離鑑定了八種細胞壁金屬結合蛋白，解析了其金屬結合基序，探討了壁蛋白在銅吸收過程中的可能機制。分離了膜蛋白/複合物，解析了其組成與細胞壁蛋白的關係。研究了銅對海州香薷根細胞質膜蛋白表達的影響，探討了膜蛋白在銅跨膜在銅離子吸收過程中可能機制。
