蓝光诱导拟南芥隐花色素CRY2调控FT转录机制研究

论文摘要

隐花色素(Cryptochrome)作为一种黄素蛋白,广泛存在于动物、植物、以及微生物中,能够调控诸如生物钟、光形态建成等重要生物过程。在拟南芥中,CRY1以及CRY2对拟南芥光形态建成起着重要的调控作用,其中CRY1在蓝光下主要抑制下胚轴的伸长,CRY2主要控制光周期调控开花。CRY2蓝光下调控开花主要是通过两条途径进行:1、CRY2/SPAs/COP1/CO通路。黑暗下COP1作为转录因子CO的E3,能够形成SPA1/CO/COP1蛋白复合体,进而促进CO降解,蓝光下CRY2/SPA1互作,CRY2/SPA1/COP1形成蛋白复合体,抑制了COP1对CO的泛素化,进而使得CO促进FT基因转录。2、CIB1作为b HLH类转录因子,蓝光下与CRY2互作,促进FT基因转录。在拟南芥中,隐花色素响应光信号、并将光信号进行传递几乎是同时进行,一步步地研究隐花色素介导的蓝光信号转导困难重重。因此,本实验室在以往研究基础上,利用人类细胞HEK293T表达系统,表达CRY2介导蓝光信号转导途径相关蛋白,进行详细的生化研究得到如下结论:1、在HEK293T中与拟南芥中一样,CRY2能够与SPA1形成光小体。2、CRY2能够结合到FT基因特定区域,并且促进FT转录。3、CRY2的磷酸化修饰能够增强CRY2激活FT转录的能力,并且增强CRY2与CIB1的互作进而促进FT转录。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第一章 前言
•   1.1 拟南芥隐花色素的结构
•     1.1.1 拟南芥CRY1 的结构
•     1.1.2 拟南芥CRY2 的结构
•     1.1.3 拟南芥CRY3 的结构
•   1.2 拟南芥隐花色素的功能
•     1.2.1 隐花色素的去黄化作用
•     1.2.2 隐花色素抑制下胚轴伸长
•     1.2.3 隐花色素介导蓝光促进子叶伸展
•     1.2.4 隐花色素介导蓝光促进叶绿体发育
•     1.2.5 开花时间的光周期调控
•     1.2.6 隐花色素的其他功能
•   1.3 蓝光信号转导
•     1.3.1 隐花色素的光二聚化作用
•     1.3.2 隐花色素的磷酸化作用
•     1.3.3 CRY-CIBs和 CRY-PIFs复合物直接调节转录
•     1.3.4 CRY-SPA/ COP1和CRY-AUX/ IAA复合物间接调节转录
•   1.4 实验计划
• 第二章 HEK293T表达At CRY2 生化特性验证以及体内结合FT G促进转录的研究
•   2.1 实验材料
•     2.1.1 材料和试剂药品
•     2.1.2 表达载体
•   2.2 实验仪器
•   2.3 实验方法
•     2.3.1 PCR产物的获得与纯化
•     2.3.2 动物细胞重组载体的构建
•     2.3.3 植物表达载体的构建
•     2.3.4 质粒提取
•     2.3.5 冻存细胞复苏
•     2.3.6 细胞传代与扩繁
•     2.3.7 细胞转染
•     2.3.8 显微镜观察CRY2和SPA1 的荧光定位
•     2.3.9 蛋白质免疫共沉淀
•     2.3.10 蛋白免疫印迹
•     2.3.11 过表达植物材料的构建
•     2.3.12 染色质免疫共沉淀
•     2.3.13 AgroBest
•     2.3.14 凝胶过滤层析
•   2.4 实验结果分析
•     2.4.1 PCR产物和载体的获得
•     2.4.2 蛋白荧光分析
•     2.4.3 CRY2 及其互作蛋白co-IP验证
•     2.4.4 拟南芥CRY2 结合FT G片段并激活FT转录验证
•     2.4.5 纯化的His-CRY2 能够结合FT G片段
•   2.5 讨论
•     2.5.1 拟南芥CRY2 生化特性验证
•     2.5.2 AtCRY2 结合FT G片段并激活转录
•   2.6 小结
• 第三章 蓝光诱导拟南芥CRY2 结合FT G调控转录机制
•   3.1 实验材料
•     3.1.1 材料和试剂药品
•     3.1.2 表达载体
•   3.2 实验仪器
•   3.3 实验方法
•     3.3.1 酵母单杂交
•     3.3.2 β-半乳糖苷酶液体显色分析
•     3.3.3 双报告荧光素酶检测
•     3.3.4 Biotin DNA免疫共沉淀
•     3.3.5 荧光素酶互补分析
•     3.3.6 蛋白质免疫共沉淀
•     3.3.7 CHIP-qPCR
•   3.4 实验结果分析
•     3.4.1 CRY2 的结构域调控其转录活性研究
•     3.4.2 磷酸化的CRY2 增强了其转录活性
•     3.4.3 CRY2 增强了CIB1 在蓝光下的DNA亲和力和转录活性
•     3.4.4 磷酸化的CRY2 增强了与CIB1 的互作能力
•     3.4.5 蓝光诱导的CRY2 介导光周期调控开花模型
•   3.5 讨论
•     3.5.1 完整结构的CRY2以蓝光增强的形式结合FT G并激活转录
•     3.5.2 CRY2 的磷酸化增强了其对FT G的亲和性和转录活性
•     3.5.3 磷酸化的CRY2 增强了与CIB1 的互作从而促进FT G的转录..
•   3.6 小结
• 第四章 总结和展望
• 参考文献
• 作者简介
• 硕士期间成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 姚楠

导师: 左泽乘

关键词: 细胞,转录激活,磷酸化修饰

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 吉林大学

分类号: Q943.2

总页数: 81

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