《蜈蚣草羽葉砷回響的差異蛋白質組學(DIGE)研究》是何振艷為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：蜈蚣草羽葉砷回響的差異蛋白質組學(DIGE)研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何振艷
- 依託單位：中國科學院植物研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
全球砷污染狀況嚴重，深入解析超富集植物砷解毒和富集機制是利用植物修復技術治理砷污染土壤的關鍵。近年來蜈蚣草砷解毒機制研究取得一些進展，但由於砷解毒過程的複雜性，相關的機制還很不清楚且有待研究，尤其需採用新的技術從新的層面更深入廣泛的探討。目前蜈蚣草砷回響的蛋白質組學研究尚是空白。本項目擬運用高通量的2-D螢光差異凝膠電泳(2-D DIGE)技術，結合細胞生物學技術和生理學分析等手段對蜈蚣草羽葉的砷解毒機理進行研究，首先獲得砷回響的差異蛋白表達譜，了解蜈蚣草羽葉對砷回響的蛋白質的組成、種類、理化等特性，進而揭示相應的生理代謝過程。然後從中篩選出蜈蚣草砷解毒的關鍵蛋白，用RACE方法克隆其基因，進一步從亞細胞定位、基因表達模式及酵母和擬南芥異源轉化等方面對其功能進行研究。該項目對深入了解蜈蚣草砷解毒和砷超富集機制具有重要意義，進而為培育用於植物修復的品種及其提高其砷含量提供參考。
結題摘要
本課題按計畫完成了研究內容，發表2篇SCI 論文，獲得三項授權專利。 蜈蚣草是第一個被報導的砷超富集植物，它能夠極大地積累砷在地上部，而根部的砷很少，這些特性也暗示蜈蚣草可以被用於植物修復。目前的研究表明液泡砷區隔化對蜈蚣草的砷解毒機制起著關鍵的作用。但是砷是如何被轉運到液泡中的還是不清楚。 本課題運用高通量的2-D螢光差異凝膠電泳(2-D DIGE)技術，結合細胞生物學技術和生理學分析等手段對蜈蚣草羽葉的砷解毒機理進行研究，首先獲得了砷回響的差異蛋白表達譜，了解了蜈蚣草羽葉對砷回響的蛋白質的組成、種類、理化等特性，進而揭示相應的生理代謝過程。 為了拓展和深入的探索，本研究進而通過iodixanol 梯度離心的方法提取得到蜈蚣草的羽葉液泡膜，然後運用TMPP標記以及液質聯用的蛋白質組技術分析1 mM As(V) 處理3周后蜈蚣草羽葉液泡膜蛋白表達差異。最後，研究最後鑑定得到56種液泡膜蛋白，其中42為轉運蛋白。在砷處理後，TDT transporter蛋白、TerC蛋白、PDR-like蛋白表現上調，而V-ATPase 亞基 c, E, and G, 和 V-PPase 表現下調。本研究中鑑定的蛋白為砷轉運蛋白和砷通道蛋白提供了新的研究思路，同時也有助於揭示蜈蚣草的液泡砷轉運調控機制。
