中文摘要
油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)是植物界内普遍存在的一类重要内源激素,它严格控制着植物生长发育中一系列的重要生理过程。油菜素甾醇的信号转导在这些过程中起着关键作用。在此信号通路中,位于细胞表面的上游组分和位于细胞核的下游组分没有连接起来。最近发现的新元件BKI1可以与油菜素甾醇的受体BRI1互作又可在细胞表面和细胞质间运动,这样为阐明油菜素甾醇的信号转导通路提供了一个独特的工具。本研究以拟南芥为材料,结合生物化学、遗传学、细胞生物学、和蛋白质组学的方法,将重点研究BKI1的生化和细胞调节机制,鉴定及系统功能分析与BKI1互作的蛋白,并克隆及功能分析BKI1过量表达系抑制子,最终揭示油菜素甾醇感知和信号转导的分子机制。本研究也为遗传操作油菜素甾醇信号通路中的重要组分,从而改良植物的生长发育特性以提高产量提供理论基础。
结题摘要
油菜素甾醇(brassinosteroids, BRs)是植物体内普遍存在的一类内源激素,它严格调控了植物生长发育中一系列的重要生理生化过程。油菜素甾醇信号转导通路在这些过程中起着关键的调控作用。到目前为止,重要调控蛋白BKI1是此信号通路中唯一一个可以发生膜质穿梭的蛋白。但是BKI1从细胞膜解离的机制以及解离后细胞质中BKI1的功能都是未知的。本研究以拟南芥为材料,结合生物化学、遗传学、细胞生物学和蛋白质组学的方法,揭示了BKI1从细胞膜解离的机制,发现了14-3-3蛋白和磷酸化的BKI1相互作用并阐明了其互相调节的机制。本研究还发现了BKI1蛋白在油菜素甾醇信号通路中的双重调控功能,并建立了一个全新的由BKI1和14-3-3蛋白连接的从细胞膜到转录因子的信号转导通路。此外,通过本基金的资助,我们还解释了油菜素甾醇通过信号途径转录因子BES1调控雄性育性和生物量的机制。这些研究成果为揭示油菜素甾醇调控植物生长发育的机制提供了理论基础,并对其它信号转导通路的研究有借鉴意义。
