拟南芥高亲和性K~+转运蛋白AtHAK5功能位点的鉴定

【摘要】AtHAK5是KUP/HAK/KT转运体家族中的重要成员之一,是拟南芥高亲和性钾离子转运体,其基因表达受低钾条件的强烈诱导,编码蛋白在低钾条件下可以整合到细胞质膜,体现为对低钾环境的适应。本研究旨在找到拟南芥高亲和性钾离子转运体AtHAK5的功能氨基酸位点。通过生物信息学的分析,我们发现在AtHAK5氨基酸序列中具有10处潜在的磷酸化位点,我们假设这些磷酸化位点对于AtHAK5的功能至关重要,从潜在的磷酸化位点中选择17个氨基酸进行定点突变。分别将AtHAK5cDNA和带有17种不同点突变位点的AtHAK5转化到athak5突变体中,通过多代选择,获得14种稳定表达的T3代转基因植株。实验发现在50μMKCl,150μMCsCl的条件下athak5突变体具有根生长受抑制的特异表型。所以若我们将全长AtHAK5cDNA转化到athak5突变体中将使突变体丧失它的特异表型,回复到野生型的表型。如果将对AtHAK5正常功能重要的氨基酸发生了突变,将含有这样突变的AtHAK5cDNA转化到athak5突变体中将不能使突变体回复到野生型的表型。这样通过表型分析我们便可知道哪些氨基酸为AtHAK5的功能氨基酸,哪些为非功能氨基酸。最终确定T549A和T666A为非功能氨基酸位点,如下11个位点为AtHAK5功能位点：F85L、T86A、T311A、T359A、P551S、D552N、S603A、S604A、K668E、S698A和V713L。这为深入了解低钾信号在植物细胞内转导的分子机制以及对培育出可以高效吸收和利用钾肥的农作物新品种提供一个理论基础和科学依据。
【作者】李瑜；
【导师】祁智；
【作者基本信息】内蒙古大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】AtHAK5；功能氨基酸位点；点突变；athak5突变体；钾铯；

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