摘要植物通过位于细胞内或者细胞表面上的免疫受体来识别病原体分子并激活免疫反应。位于膜上的免疫受体主要分为类受体蛋白和类受体激酶两类,其中类受体激酶包括负责识别信号的胞外区,跨膜区及激活下游信号的胞内激酶区。与类受体激酶不同,类受体蛋白在胞内区只含有短的多肽,无激酶结构。番茄(Solanum lycopersicum)中抗叶霉菌(Cladosporiumfulvum)蛋白Cfs为类受体蛋白,其如何传导下游信号,机理还不清楚。<br> 最近,本实验室发现类受体激酶SOBIR1可以与Cfs蛋白互作,沉默SOBIR1后减弱Cfs介导的过敏反应和抗病性,同时减少了Cf-4的积累和稳定。本实验室及其他研究者发现SOBIR1与大量的类受体蛋白结合,并且参与大量的类受体蛋白介导的下游信号。<br> 为了更好的了解类受体蛋白如何介导下游信号,以及SOBIR1在类受体蛋白复合体中的具体功能,本研究通过酵母杂交技术及免疫沉淀的方法鉴定SOBIR1的互作蛋白,构建TVR载体沉默候选基因,验证候选基因是否会对Cf-4/Avr4介导的过敏反应及抗性有影响。主要结果有:<br> (1)通过对番茄SlSOBIR1及拟南芥AtSOBIR1结构进行预测,发现SOBIR1蛋白含有5个亮氨酸重复序列,1个跨膜区及胞内激酶区。通过比对SOBIR1同源蛋白序列发现胞内激酶区较胞外区保守,发现跨膜区WxxGxxxGxxxG基序在多个SOBIR1同源蛋白中保守存在。<br> (2)构建PGBKT7-SlSOBIR1-Kinase载体,通过western blot实验证明SOBIR1激酶结构可以在酵母中表达。自激活实验及毒性检测证明SOBIR1激酶结构对酵母无自激活及无毒性。利用SOBIR1激酶结构对番茄cDNA文库进行酵母杂交筛库,发现基因VDAC及SAP18可能为SOBIR1互作蛋白的候选蛋白。<br> (3)构建TRV-VDAC及TRV-SAP18载体分别沉默本式烟中VDAC及SAP18同源基因,发现沉默SAP18减弱了Cf-4/Avr4介导的过敏反应,而沉默VDAC对Cf-4/Avr4介导的过敏反应没有影响。进一步沉默番茄中SAP18同源基因,减弱了Cf-4介导的对叶霉病的抗性。在本式烟中共同表达VDAC及SOBIR1,免疫共沉淀实验发现VDAC不能与SOBIR1共同纯化出来。<br> (4)对番茄转化载体35S: SOBIR1-eGFP或35S: FLS2-GFP,并通过PCR及western blot确认获得转基因番茄。比较转基因番茄表达SOBIR1-eGFP及转基因番茄超表达FLS2-GFP,发现SOBIR1转基因植株获得率低,且SOBIR1表达量低,超表达SOBIR1番茄表现植株矮小。<br> (5)纯化Avr4蛋白,并通过稀释不同浓度梯度1000μg/ml、200μg/ml、100μg/ml、50μg/ml、20μg/ml及1μg/ml,发现浓度大于100μg/ml时能诱导番茄Moneymaker-Cf-4过敏反应。在转基因本式烟Cf-4中注射Avr4浓度为1000μg/ml,同样能诱导Cf-4介导的过敏反应,说明可以激活下游信号。<br> (6)转基因番茄稳定表达SOBIR1-eGFP和拟南芥中稳定表达SOBIR1-YFP,并利用GFPaffinity beads纯化SOBIR1。通过在烟草中瞬时表达SOBIR1-GFP,并利用Avr4蛋白进行处理,同时以水处理作为对照,利用GFP affinity beads纯化烟草叶片中总蛋白的SOBIR1-GFP。在烟草中瞬时表达SOBIR1激酶结构或者无激酶活性的SOBIR1激酶结构,利用GFP affinitybeads纯化烟草叶片中总蛋白SOBIR1激酶结构-GFP。通过质谱对共沉淀的蛋白进行测序,最后选择了DRP2、PP2C、GB及STK作为候选基因。<br> (7)构建不同TRV载体分别沉默本式烟中DRP2、PP2C、GB及STK同源基因,发现沉默STK减弱了Cf-4/Avr4介导的过敏反应,而沉默DRP2、PP2C及GB对Cf-4/Avr4介导的过敏反应没有影响。
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