TOPP4与WAT1相互作用调控赤霉素和生长素信号通路互作

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31470372
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0206.植物激素与生长调节物质
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The cross talking between gibberellin and auxin signaling pathways is one of the hot topics in plant biology research, but their mechanism is still poorly understood. In our previous studies, we identified that the protein phosphatase TOPP4 regulates gibberellin signaling by dephosphorylating DELLA proteins. Based on these findings, we used topp4-1 mutant as background material to find out its suppressors by EMS mutagenesis. We found that topp4-1 wat1 double mutant can recover the gibberellin defect phenotypes of topp4-1 mutant. WAT1 encodes a vacuolar auxin transport facilitator. WAT1 protein specificly localizes to the vacuolar membrane of the cell. TOPP4 protein ubiquitously localizes to the cytoplasm, nucleus and plasma membrane. While co-expressing of the two proteins showed that WAT1 can change the subcellular localization of TOPP4 to the vacuolar membrane. And protein interaction assays showed that WAT1 can directly interact with TOPP4. The present project plans to take advantage of the genetic and molecular interaction between WAT1 and TOPP4 as the key to identify the possible function and position of WAT1 played in GA signaling and to further identify that WAT1 is a new factor in GA signaling by constructing double mutants with gibberellin biosynthesis and signal transduction mutants. The main goal is to reveal whether WAT1 is a substrate protein or a regulatory subunit of TOPP4 by dephosphorylation analysis and phosphatase activity assay based on the protein interaction. Through these experiments, we plan to find the mechanism of wat1 mutation restoring the phenotypes of topp4-1 mutant and the role of TOPP4 played in auxin signaling pathway. The project is expected to elucidate a new cross talking mechanism between gibberellin and auxin signaling pathways through WAT1 and TOPP4 proteins.
赤霉素和生长素之间的信号互作是植物学领域的研究热点,但二者之间的作用机理还知之甚少。我们的研究已经揭示了蛋白磷酸酶TOPP4通过对DELLA蛋白的去磷酸化调控了GA信号通路。在此基础上,前期实验通过筛选topp4-1 突变体的抑制子,发现生长素液泡膜转运蛋白WAT1的突变可以恢复其GA缺陷表型,WAT1能改变TOPP4的亚细胞定位,二者共定位并在液泡膜上相互作用。项目拟以WAT1和TOPP4的遗传与分子互作为切入点,通过WAT1与GA生物合成及信号转导通路突变体的遗传关系,揭示WAT1在其中的功能,确定WAT1为GA信号通路下游的新组分;通过TOPP4和WAT1蛋白互作、WAT1蛋白去磷酸化分析、TOPP4酶活性检测等,确定WAT1是作为TOPP4的底物蛋白还是调节亚基来恢复topp4-1突变体表型的机理,阐明TOPP4在生长素信号通路中的作用,揭示GA与生长素信号通路互作的新的分子机理。

结项摘要

磷酸化和去磷酸化修饰是蛋白质十分重要的修饰方式,广泛参与植物的多个发育和生理过程。拟南芥蛋白磷酸酶PP1家族基因TOPP4点突变体topp4-1矮化,高温培养可以恢复其表型。细胞死亡、活性氧水平及抗性基因PR的表达检测结果均表明topp4-1发生了免疫自激活,进一步的研究显示topp4-1是在细胞质中激活了免疫。与免疫通路关键基因突变体进行的遗传分析发现,topp4-1的免疫激活依赖于水杨酸途径和抗病蛋白,且TOPP4可与抗病信号通路的MAPK蛋白互作。.筛选topp4-1表型抑制子鉴定到SUT1基因,其编码一个未报道的CC类R蛋白。SUT1基因在幼嫩的组织中广泛表达,随着植物不断成熟,SUT1表达逐渐下降,在新生真叶中不再表达;SUT1蛋白主要定位在细胞质和细胞膜上。超表达SUT1蛋白CC结构域可激活免疫;SUT1蛋白通过CC结构域互作形成二聚体。蛋白互作和遗传分析确定SUT1可与TOPP4互作,且二者均可与调节CC类R蛋白活性和成熟的HSP90-SGT1b-RAR1复合体中的两个成员HSP90和RAR1在蛋白水平和遗传水平上互作,表明TOPP4和SUT1共同依赖于HSP90-SGT1b-RAR1复合体参与植物免疫。.此外,以35S-TOPP4-GFP/topp4-1恢复株系为材料,通过高通量亲和免疫共沉淀法,利用质谱鉴定到TOPP4的潜在调节亚基PP1R3,其抑制TOPP4蛋白磷酸酶活性,PP1R3功能缺失突变体对ABA敏感。酵母双杂筛选到PP1R3的互作蛋白MYBx,MYBx与TOPP4及PP1R3均互作,且MYBx受到MAPK3/6磷酸化调节。由此推测,TOPP4-PP1R3全酶与MAPK3/6相互拮抗,通过调节MYBx的磷酸化水平参与ABA信号通路。以上这些研究拓展了蛋白磷酸酶TOPP4的功能,揭示了TOPP4在植物抗病和ABA信号通路中的作用模式。.本项目执行期间,在国际刊物上发表 SCI 论文 5篇,中文核心期刊2篇,均已标注本项目基金号。在本项目资助下,共毕业研究生 21 名,其中博士生 8名,硕士生 13 名。期间1名博士留校任教,1名博士转为师资博士后。项目负责人于2018年被评为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
植物细胞自噬研究进展
  • DOI:
    doi:10.11983/cbb17102
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    植物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘洋;张静;王秋玲;侯岁稳
  • 通讯作者:
    侯岁稳
植物抗病蛋白研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    植物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    闫佳;刘雅琼;侯岁稳
  • 通讯作者:
    侯岁稳
Homologs of SCAR/WAVE complex components are required for epidermal cell morphogenesis in rice.
水稻表皮细胞形态发生需要 SCAR/WAVE 复合体成分的同系物。
  • DOI:
    10.1093/jxb/erw214
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Experimental Botany
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Zhou Wenqi;Wang Yuchuan;Wu Zhongliang;Luo Liang;Liu Ping;Yan Longfeng;Hou Suiwen
  • 通讯作者:
    Hou Suiwen
TOPP4 regulates the stability of Phytochrome Interacting Factor 5 during photomorphogenesis in Arabidopsis
TOPP4 调节拟南芥光形态发生过程中光敏色素相互作用因子 5 的稳定性
  • DOI:
    doi:10.1104/pp.15.01729
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Plant Physiology
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Yue Jing;Qin Qianqian;Meng Siyuan;Jin Huiting;Gou Xiaoping;Li Jia;Hou Suiwen
  • 通讯作者:
    Hou Suiwen
Fackel interacts with gibberellic acid signaling and vernalization to mediate flowering in Arabidopsis
Fackel 与赤霉酸信号传导和春化作用相互作用以介导拟南芥开花
  • DOI:
    10.1007/s00425-017-2652-5
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Planta
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Huang Bingyao;Qian Pingping;Gao Na;Shen Jie;Hou Suiwen;Qian Pingping;Hou SW
  • 通讯作者:
    Hou SW

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

植物气孔发育的分子遗传调控
  • DOI:
    10.1016/j.apenergy.2022.120328
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国科学:生命科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈亮;侯岁稳
  • 通讯作者:
    侯岁稳
光敏色素信号通路中磷酸化修饰研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    植物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    管利萍;孟思远;张静;侯岁稳
  • 通讯作者:
    侯岁稳

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

侯岁稳的其他基金

拟南芥PP1新调节亚基PP1R3调控ABA信号的分子机理
  • 批准号:
    31870251
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水稻F-box蛋白SFC通过泛素化降解途径调控气孔图式发育
  • 批准号:
    31670185
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TIR-NB-LRR蛋白调控乙烯合成和细胞扩展的分子机理
  • 批准号:
    31271460
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
拟南芥蛋白磷酸酶1调控赤霉素和生长素信号转导机理
  • 批准号:
    91017002
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
一个新的拟南芥PP1磷酸酶(PIPE)调节赤霉素信号转导通路的研究
  • 批准号:
    31070247
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码