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橡胶树乳管蔗糖降解关键转化酶HbNIN2的互作蛋白筛选与功能分析

橡胶树乳管蔗糖降解关键转化酶HbNIN2的互作蛋白筛选与功能分析
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  • 批准号:31570672
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:林木遗传改良(C161002) |
  • 项目负责人:唐朝荣
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国热带农业科学院橡胶研究所
  • 资助金额:63万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 橡胶树;HbNIN2;互作;蛋白;筛选
  • 英文关键词:Hevea brasiliensis;metabolic pathway;metabolic regulation;metabolic product

项目摘要

中文摘要

橡胶生物合成以蔗糖为原料、在特化的乳管细胞中进行。乳管细胞中蔗糖的降解效率是决定胶乳代谢活性、影响橡胶产量的关键因素。在前期研究中,我们分离和鉴定了负责乳管蔗糖降解利用的中/碱性转化酶(A/N-Inv)HbNIN2。拟南芥根中,磷脂酰肌醇磷酸激酶(PIP5K)和14-3-3蛋白能直接同A/N-Inv互作并调控其酶活性,但不清楚在不同植物或不同组织(或细胞)中是否有新的A/N-Inv互作蛋白或存在不同的调控模式。本项目以HbNIN2为靶标,将酵母双杂交、免疫共沉淀和双分子荧光互补技术相结合筛选和鉴定胶乳中HbNIN2的互作蛋白,同时利用体外酶学测定和胶乳分析法,研究互作蛋白对HbNIN2的酶学调控模式,以及这种调控与胶乳转化酶和胶乳代谢调控的关系。研究结果将有助于阐明橡胶树乳管蔗糖降解调控的分子机制,拓展植物A/N-Inv分子调控研究的领域,为胶乳代谢人工调控新技术的研发提供理论指导。

英文摘要

In rubber tree (Hevea brasiliensis), natural rubber biosynthesis occurs in a specialized cell type called laticifers, with sucrose as the precursor molecule. In the laticifers, the efficiency of sucrose catabolism is a rate-limiting step affecting latex (cytologically, the cytoplasm of laticifers) metabolism and rubber productivity. Previously, an alkaline/neutral invertase (A/N-Inv), HbNIN2, was identified as the key enzyme responsible for sucrose catabolism in the laticifers. In the roots of Arabidopsis, phosphatidylinositol monophosphate 5-kinase (PIP5K) and 14-3-3 protein directly interact with A/N-Invs and regulate their enzymatic activity. It remains to learn whether there are new proteins interacting with A/N-Invs or novel regulation modes in different plant species or different tissue/cell types. This proposal aims to screen and identify the HbNIN2-interacting proteins with combining the techniques of Y2H, CoIP and BiFC, investigate their regulations on the enzymatic properties of HbNIN2, and learn the correlation of such regulations in the regulating latex invertase and latex metabolism. The results expected will help elucidate the molecular mechanisms underlying sucrose catabolism in the laticifers of rubber tree, expand the researches in the molecular regulation of A/N-Invs in plants, and give hints to developing novel techniques to stimulate latex production.

评估说明

    国家自然科学基金项目“橡胶树乳管蔗糖降解关键转化酶HbNIN2的互作蛋白筛选与功能分析”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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