拟南芥新型GHMP基因调控逆境信号途径的分子机制

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基本信息

  • 批准号：
    31071076
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    郭新红
  • 依托单位：
    湖南大学
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

研究逆境信号途径对提高植物抗逆性具有重要的理论和实践意义。对GHMP蛋白在植物逆境信号途径中的分子机理所知甚少。本课题组通过前期研究发现拟南芥GHMP1是参与ABA信号途径的1个新的正调控因子，miRNA159参与了该基因的调控。拟南芥GHMP家族共有12个成员。研究内容包括四个方面：采用已建立的系统来鉴定受ABA和逆境胁迫诱导相关的GHMP成员；通过过量表达、RNAi抑制表达、基因敲除、miRNA分析和蛋白质组学等技术及逆境刺激，从植物个体、细胞及分子水平重点研究部分GHMP成员的生理功能；采用酵母双杂交、pull-down、免疫共沉淀和Western杂交等方法鉴定GHMP的互作蛋白；采用定向和随机突变方法筛选GHMP突变体，研究其蛋白结构与功能的关系。通过上述研究，试图探索GHMP在植物ABA和逆境信号转导中发挥生物学功能的机理，为通过转基因方式有效改良植物性状提供新思路、开拓新途径。

结项摘要

GHMP超级激酶家族是真核生物体内的一大类重要的蛋白激酶，主要作用是将ATP的磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上，催化蛋白质的磷酸化作用，参与植物的多种信号转导途径。本研究以模式植物拟南芥为材料，采用遗传学、生物化学、细胞生物学和分子生物学等综合手段，对拟南芥GHMP基因在逆境信号转导通路中的生理功能开展了研究。主要取得如下研究结果：1）发现4个重要的参与逆境信号转导途径的目标候选GHMP基因；2) 发现4个GHMP蛋白定位在细胞膜或细胞壁中；3）通过过量表达、RNAi 抑制表达、基因敲除等技术，获得了6个候选基因的功能获得或缺失性突变体，从个体、细胞及分子各水平研究了它们的生理功能；4）通过酵母双杂交文库筛选和免疫共沉淀等技术在蓝光下未发现与CRY2相互作用的GHMP蛋白；5）对12个GHMP基因的组织表达及目标候选GHMP基因的ABA诱导表达进行了分析；6）发现miR159对GHMP基因起调控作用；7）对隐花素突变体光调节相关蛋白质进行了鉴定；8）对与逆境信号转导相关的几个突变体进行了功能分析。上述结果为阐明植物对外界环境胁迫响应的分子反应机理具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（7）
会议论文数量（6）
专利数量（0）
Molecular character of a phosphatase 2C (PP2C) gene relation to stress tolerance in Arabidopsis thaliana
拟南芥磷酸酶 2C (PP2C) 基因的分子特征与胁迫耐受性的关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Mol Biol Rep
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Xuanming Liu;XIushan Li;Zhimin He;Xiaoying Zhao;Qiming Wang;Bo Zhou;Dashi Yu;Xingqun Hunag;Dongying Tang
  • 通讯作者：
    Dongying Tang
植物凝集素类受体激酶的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    生命科学研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王育;叶佳卓;常洪平;袁聪颖;胡帅;岳敬梅;郭新红
  • 通讯作者：
    郭新红
Plant Lectin Receptor like Kinase Gene Family: Structure and Classification, Signaling Transduction, Physiological Function
植物凝集素受体样激酶基因家族：结构和分类、信号转导、生理功能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    International Journal of Medical Sciences and Biotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yu Wang;Congying Yuan;Hongping Chang;Xiutao Lu;Rongrong Wang;XInhong Guo
  • 通讯作者：
    XInhong Guo
Regulation and Function of Arabidopsis AtGALK2 Gene in Abscisic Acid Response Signaling
拟南芥 AtGALK2 基因在脱落酸反应信号中的调控和功能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Molecular Biology Reports
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Qiong Zhao;Dashi Yu;Hongping Chang;Xinhong Guo;Congying Yuan;Yu Wang;Shuai Hu;Xuanming Liu
  • 通讯作者：
    Xuanming Liu
不同黄秋葵花中总黄酮的提取和含量测定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    激光生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭新红;张骋;李强;王萍;袁聪颖;万捷;常洪平;王育;陆秀涛
  • 通讯作者：
    陆秀涛

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  • 通讯作者：
    刘选明

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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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