泛素相關鋅指蛋白OsAACZ1介導的非生物脅迫應答機理研究

《泛素相關鋅指蛋白OsAACZ1介導的非生物脅迫應答機理研究》是張紅生為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：泛素相關鋅指蛋白OsAACZ1介導的非生物脅迫應答機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張紅生
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

OsAACZ1是一個A20/AN1型水稻鋅指蛋白，在菸草中的表達能夠提高轉基因植株的耐冷、耐熱性，但增加了轉基因植株的乾旱和鹽敏感性。通過酵母雙雜交技術我們發現OsAACZ1能夠與多聚泛素AIP1互作。本研究擬進一步研究OsAACZ1在非生物脅迫應答過程中的作用機制。通過體內體外蛋白質互作研究方法進一步明確OsAACZ1與AIP1的互作以及承擔互作功能的功能域；獲得RNAi和過量表達OsAACZ1的水稻轉基因植株，進行組織和細胞水平的表型鑑定和耐逆性分析，並比較野生型和轉基因植株中泛素化蛋白的豐度，研究不同脅迫處理下OsAACZ1對蛋白質泛素化降解途徑的影響；運用蛋白質組學技術鑑定OsAACZ1調控的蛋白分子，研究OsAACZ1對這些蛋白質穩定性的影響。本研究將揭示OsAACZ1在非生物脅迫應答過程中的作用機理,並有助於揭示蛋白質泛素化降解途徑在植物回響非生物脅迫應答過程中的作用。

結題摘要

OsAACZ1是本實驗室鑑定的水稻鋅指蛋白基因，其在菸草中的表達能夠提高轉基因植株的耐冷、耐熱性，但增加了轉基因植株的乾旱和鹽敏感性。酵母雙雜交和體外Pull-Down試驗結果表明，OsAACZ1能夠與多聚泛素AIP1以及AIP2互作，且互作依賴於OsAACZ1蛋白結構中的A20結構域。OsAACZ1定位於細胞質，不具有轉錄激活活性。酵母雙雜交技術篩選了獲得了5個OsAACZ1互作蛋白，包括2個多聚泛素蛋白、核糖體泛素延伸蛋白L40、泛素蛋白酶體途徑相關蛋白RAD23以及1個NAC轉錄因子，OsAACZ1通過其A20結構域與上述互作蛋白互作。進一步研究表明OSAACZ1具有E3泛素連線酶活性，且A20與AN1結構均具有E3連線酶活性。獲得了過量表達OsAACZ1的水稻轉基因植株，發現OsAACZ1過量表達後其耐鹽和耐旱性降低；而OsAACZ1抑制表達的水稻轉基因的植株抗逆性未發生顯著改變。為了研究OsAACZ1的非生物脅迫回響機理，利用蛋白質組學iTRAQ技術研究了OsAACZ1調控的下游蛋白，結果表明有26個蛋白上調，151個蛋白在轉基因株系中下調，其中與泛素蛋白酶體途徑有關的泛素活化酶E1以及26S蛋白酶體多個亞基均顯著下調，表明過量表達OSAACZ1可能抑制了26S蛋白酶體通路，從而導致了抗逆性下降。本研究完成了預期研究目標，發表SCI收錄論文4篇,核心期刊論文1篇。