论文部分内容阅读
乙烯是一种重要的植物激素,它广泛地调节植物生长和发育的多个方面。在拟南芥中,总共有5个乙烯受体基因,遗传学研究表明它们之间存在着功能的冗余性。氨基酸序列和蛋白结构表明,它们和原核生物的双组分系统有着很高的相似性,并根据此分为两个亚家族,但是遗传学研究并没有告诉我们这种分类有着怎样的功能上和生物学上的意义。此外,对于ETR1 N端的功能研究,在不同的研究中有不同的结果,本研究也对这个问题进行了细致的探讨。为了探讨目前乙烯受体在分类上的生物学意义和功能,我们研究了代表两个亚家族的显性受体etr1-1,etr2-1,ers2-1的信号输出情况。结果显示第二亚家族的显性受体信号的输出主要依赖于第一亚家族受体的存在,而两个亚家族显性受体信号的输出都不依赖于第二亚家族受体存在。这些结果表明第二亚家族受体信号位于第一亚家族的上游,而野生型受体对于乙烯显性受体的不敏感性有着重要的作用。蛋白-蛋白实验表明,GAF结构域可能参与了两个亚家族之间信号的转移。结构域置换结果显示ETR1和ETR2的GAF结构域和激酶结构域都是不能相互替代的。为了研究ETR1 N端是否可以感受和输出信号,将etr1(1-349)和etr1-1(1-349)分别表达在不同的突变体背景下,进一步研究ETR1 N端的信号输出。etr1(1-349)和etr1-1(1-349)可以恢复etr1-7 ers1-2的生长和育性,但etr1-7 ers1-3却阻止了它们的信号输出。由于ers1-2中有野生型ERS1的poly(A)转录本,而ers1-3则没有,表明ETR1 N端信号的输出依赖于第一亚家族受体的存在。第二亚家族受体缺失并不防碍etr1(1-349)所赋予的乙烯耐受能力,表明第二亚家族受体对ETR1 N端信号的输出影响有限。共价结合对于ETR1氨基端信号输出的的必要性也在这里探讨,我们发现ETR1 N端的共价二硫键的被破坏后仍然能够输出信号,表明ETR1可以不依赖共价结构形成的同源二聚体进行信号的传递。