水稻镁离子螯合酶调控蛋白GUN4羧基末端的功能研究

【摘要】在高等植物中,有四类四吡咯化合物,它们分别是：叶绿素(Chl)、血红素(Heme)、原血红素(Siroheme)、光敏色素(Phytochromobilin),它们在植物的很多生命活动中起着重要的作用。叶绿素是植物体内含量最丰富的四吡咯化合物,它对绿色植物的生长发育是必不可少的。叶绿素生物合成途径(镁分支)中的第一个酶是镁离子螯合酶,在依赖ATP的条件下催化将Mg2+插入原卟啉Ⅸ形成镁原卟啉Ⅸ,它由Ⅰ亚基、D亚基、H亚基组成,这些亚基除了形成复合物来行使镁离子螯合酶功能以外,还参与其他的代谢途径。GUN4蛋白是一个卟啉结合蛋白,它能提高植物镁离子螯合酶的活性,我们以前的研究发现GUN4羧基末端的几个氨基酸具有重要作用,而且这些氨基酸序列在高等植物中是保守的,而在蓝细菌中是不存在的,说明高等植物GUN4蛋白可能有着特殊的调节方式。本课题着重于水稻GUN4与镁离子螯合酶H亚基的体外互作研究以及镁离子螯合酶活性的分析,主要包括以下两个方面：首先我们采用缺失突变获得了缺失羧基末端8个氨基酸的GUN4L,通过酵母双杂交实验、GSTPull-down实验,验证了GUN4L与镁离子螯合酶的H亚基相互作用,说明OsGUN4在缺失羧基末端氨基酸后与H亚基的结合没有受到影响。其次我们在体外表达并且纯化OsGUN4与OsGUN4L,分析它对镁离子螯合酶活性的影响,我们发现GUN4L对镁离子螯合酶失去了激活作用。综上所述,OsGUN4的羧基末端氨基酸缺失不会影响它与亚基的结合,但是却不能激活镁离子螯合酶的活性,本研究对进一步澄清镁离子螯合酶的作用机制,加深对多亚基酶促反应的理解,提供了帮助。
【作者】黄平；
【导师】罗美中；
【作者基本信息】华中农业大学，基因组学，2014，硕士
【关键词】镁离子螯合酶；GUN4；酵母双杂交；GSTPull-down；

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