杨树重金属相关异戊二烯化植物蛋白(HIPPs)基因的鉴定及表达分析

Identification and Expression Analysis of Heavy Metal-associated Isoprenylated Plant Proteins (HIPPs) Genes in Populus

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摘要金属伴侣在植物的生理活动中发挥关键作用,负责结合金属离子并将其转运至靶蛋白以维持细胞的金属离子稳态.目前关于HIPP(heavy metal-associated isoprenylated plant protein)金属伴侣蛋白的特性和功能分析多集中于模式植物拟南芥.本研究在毛果杨(Populus trichocarpa)中鉴定了14个PtHIPPs蛋白,均具有两个保守的金属离子结合基序MXCXXC,氨基末端可以形成βαββαβ二级结构,羧基末端具有保守的异戊二烯化基序;一些PtHIPPs还具有赖氨酸和/或甘氨酸富集区.根据基因结构、蛋白质的保守基序和进化树分析,PtHIPPs蛋白可分为3个亚组.PlantGenIE的组织特异性表达数据及荧光定量PCR鉴定结果显示,毛果杨PtHIPPs基因及小黑杨(Populus simonii× Populus nigra)PnHIPPs基因具有特定的组织表达特异性且存在差异.此外,利用缺铜及过量铜离子处理小黑杨植株不同时间后,不同组织部位中PnHIPPs基因的表达模式发生改变.本研究为鉴定木本模式植物杨树HIPPs蛋白在维持铜离子稳态过程中发挥的作用提供了参考依据.