擬南芥蛋白磷酸酶TOPP4參與細(xì)胞自噬的初步研究.pdf

1、細(xì)胞自噬在各種逆境脅迫下對調(diào)節(jié)植物的生存起到關(guān)鍵作用，是一類依賴于溶酶體和液泡的蛋白質(zhì)降解途徑，在真核生物中高度保守。植物細(xì)胞中該降解途徑主要發(fā)生在液泡中，通過液泡水解酶降解胞內(nèi)回收物、破損的細(xì)胞器，以維持自身的生長發(fā)育和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。模式植物擬南芥中已經(jīng)鑒定到多個(gè)關(guān)鍵的ATGs基因，它們對自噬體的形成和調(diào)控起到關(guān)鍵作用。擬南芥中ATG1/ATG13為自噬調(diào)控的核心組分，對自噬體到液泡的轉(zhuǎn)運(yùn)十分重要，而蛋白激酶、蛋白磷酸酶對關(guān)鍵ATG蛋白

2、的翻譯后修飾目前在植物中報(bào)道甚少。
　　本實(shí)驗(yàn)室通過磷酸組學(xué)分析和質(zhì)譜鑒定，尋找TOPP4可能的互作蛋白。在蛋白磷酸組學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，topp4-1中自噬蛋白ATGx磷酸化水平發(fā)生顯著上調(diào)，同時(shí)質(zhì)譜也鑒定到ATGx的肽段，酵母雙雜實(shí)驗(yàn)證明ATGx和TOPP4之間確實(shí)存在很強(qiáng)的互作。通過酵母雙雜和BiFC實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TOPP4與自噬關(guān)鍵蛋白ATGx，ATG8a，ATG8e和ATGy之間均有互作。
　　topp4-1對C

3、源的缺乏極度敏感，表現(xiàn)出黃化早衰的自噬表型，但T-DNA插入株系topp4-3中未觀察到自噬表型。在C源、N源缺乏條件下，施加抑制劑ConA處理后，topp4-1中自噬體的數(shù)目有了明顯增加，但仍少于野生型，暗示topp4-1在自噬體的形成方面可能存在缺陷。在C源和N源缺乏條件下，利用ProTOPP4-GUS，ProATG8e-GUS轉(zhuǎn)基因株系發(fā)現(xiàn)，TOPP4和ATG8e在子葉、下胚軸、根中有相似的強(qiáng)烈表達(dá)，表明具有相似的表達(dá)模式。酵母雙