拟南芥蛋白磷酸酶TOPP4与PP2A的关系及TOPP4参与向地性的研究

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磷酸酶对于蛋白质的翻译后修饰有重要作用,蛋白的去磷酸化能够改变其结构、活性、定位和底物的稳定性,使其参与到许多细胞生命活动过程中。许多蛋白磷酸酶需要催化亚基和调节亚基结合,作用于细胞的靶位点来行使特异的调节功能。磷酸酶TOPP4和PP2A同属于PPP家族,氨基酸序列十分保守。本文初步探究了TOPP4和PP2A的关系,发现它们的表达模式相似;用PP2A启动子驱动TOPP4基因异位表达在topp4-1和rcn1突变体中,能够部分恢复这两个突变体的表型;类似地,用TOPP4启动子驱动PP2A基因异位表达在topp4-1和rcn1突变体中,也能够部分恢复它们的表型;进一步酵母双杂结果表明催化亚基TOPP4与PP2A的调节亚基A有相互作用。据此推测PP2A A可能对TOPP4有调节作用。已经报道PP2A蛋白磷酸酶对向重力性起着关键作用,PP2A A亚基的缺失突变体rcn1主根卷曲,缺失了对重力的响应。所以我们也研究了topp4-1根的向重力性,发现其对重力的响应比野生型更敏感;进一步检测发现topp4-1中淀粉粒含量减少,淀粉合成相关基因的表达水平降低;显微观察DR5:GFP在根尖的分布,发现topp4-1根尖生长素横向运输的速度比野生型明显变快。推测生长素的不均匀分布可能是造成topp4-1对重力反应更加敏感的主要原因。
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