AKT1互作因子鉴定分析及拟南芥钾吸收分子调控网络机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30830013
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    220.0万
  • 负责人：
    武维华
  • 依托单位：
    中国农业大学
  • 学科分类：
    C0204.水分和营养物质的运输与代谢
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2008
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2009-01-01 至2012-12-31

项目摘要

AKT1是介导拟南芥从土壤中吸收钾的重要跨膜转运蛋白。本研究组在先前的研究工作中已证明AKT1活性受磷酸化过程调控，并已完成对激酶（AtCIPK23）及其调控因子的鉴定和功能分析（Xu et al., 2006）。通过对AKT1活性和植物对钾吸收转运的关系分析结果表明，AKT1可能通过不同途径受多种因子调控，并由此推测在拟南芥中还存在更多的与AKT1互作的蛋白（调控因子）。最近的实验结果表明，拟南芥Shaker钾通道家族的另一成员与AKT1存在互作，且前者对后者的活性有显著调控作用。本项目拟利用酵母双杂交、BiFC、Northern和Western Blot等方法系统地筛选鉴定与AKT1互作的蛋白，并综合利用蛋白质生物化学、电生理、细胞生物学、分子遗传学等理论与技术方法，分析研究这些调控因子的功能以及在植物钾吸收转运中的作用，以期较深入全面地阐明AKT1的分子调控网络机制。

结项摘要

AKT1是拟南芥根中负责钾离子吸收的重要通道蛋白，本项目主要研究目标是通过筛选鉴定与AKT1互作的功能蛋白，阐明它们之间的分子互作关系，明确这些功能蛋白对AKT1介导的钾吸收的调控作用。本项目最初以AKT1蛋白为诱饵，通过酵母双杂交的方法，筛选了若干能与AKT1互作并可能调控AKT1活性的候选蛋白。其中有两个功能蛋白AtKC1和CBL10可以直接与AKT1互作，并通过调控AKT1的钾离子通道活性而影响拟南芥的钾离子吸收。这两个蛋白都可以抑制AKT1的通道活性，但它们的分子作用机制却明显不同。推测它们在AKT1通道活性的精细调控方面起重要作用。此外，我们的研究还发现，CBL3-CIPK9蛋白复合体参与调控拟南芥体内钾离子的转运，以及钾离子在细胞内的区隔化。CBL3-CIPK9复合体作用的分子机制可能是通过调控液泡膜上某个钾离子转运体或质子泵的活性来实现的。通过本项目的研究，我们对植物中钾离子吸收、转运的分子调控机制有了更为深入的了解，并且逐步完善了拟南芥中钾营养的分子调控网络，这为进一步研究农作物钾营养性状的分子调控机制奠定了基础。本项目研究共发表SCI论文5篇，累计影响因子58.128，培养博士生6人，培养硕士生2人。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Calcineurin B-like protein CBL10 directly interacts with AKT1 and modulates K+ homeostasis in Arabidopsis
拟南芥中钙调磷酸酶 B 样蛋白 CBL10 直接与 AKT1 相互作用并调节 K 稳态
  • DOI：
    10.1111/tpj.12123
  • 发表时间：
    2013-04-01
  • 期刊：
    PLANT JOURNAL
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Ren, Xiao-Ling;Qi, Guo-Ning;Wu, Wei-Hua
  • 通讯作者：
    Wu, Wei-Hua
Potassium channel alpha-subunit AtKC1 negatively regulates AKT1-mediated K+ uptake in Arabidopsis roots under low-K+ stress
低钾胁迫下钾通道α亚基AtKC1负向调节AKT1介导的拟南芥根部钾吸收
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    CELL RESEARCH
  • 影响因子：
    44.1
  • 作者：
    Wang, Yi;He, Liu;Li, Hao-Dong;Xu, Jiang;Wu, Wei-Hua
  • 通讯作者：
    Wu, Wei-Hua
Potassium Transport and Signaling in Higher Plants
高等植物中的钾转运和信号传导
  • DOI：
    10.1146/annurev-arplant-050312-120153
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    ANNUAL REVIEW OF PLANT BIOLOGY, VOL 64
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang, Yi;Wu, Wei-Hua
  • 通讯作者：
    Wu, Wei-Hua
A protein kinase, CIPK9, interacts with calcium sensor CBL3 and regulates K+ homeostasis under low- K+ stress in Arabidopsis
拟南芥中蛋白激酶 CIPK9 与钙传感器 CBL3 相互作用并调节低钾胁迫下的钾稳态
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Plant Physiology
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Liu L-L, Ren H-M, Chen L-Q, Wang Y;Wu W-H
  • 通讯作者：
    Wu W-H

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其他文献

植物细胞钙依赖型蛋白激酶参与ABA信号转导过程的实验证据
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    植物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王喜庆;武维华
  • 通讯作者：
    武维华
钙依赖型蛋白激酶调节保卫细胞膜内向钾离子通道的实验证据
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    植物学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    王喜庆;武维华;张继澍
  • 通讯作者：
    张继澍

其他文献

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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]
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