SB401蛋白的功能分析及其磷酸化調(diào)控.pdf

1、SB401蛋白是一種馬鈴薯花粉管特異表達的蛋白，其氨基酸序列中富含谷氨酸和賴氨酸。在此蛋白的氨基酸序列中有6個V-V-E-K-K-N/E-E不完全重復(fù)序列，此特征序列與動物微管結(jié)合蛋白MAPlB微管結(jié)合域的核心序列(K-K-E/N-E)類似。因此它可能是一種新的植物微管結(jié)合蛋白。通過體內(nèi)以及體外實驗發(fā)現(xiàn)：SB401蛋白具有體外結(jié)合微管，體內(nèi)與微管共定位：同時研究發(fā)現(xiàn)SB401可以使微管成束：具有低濃度促進、高濃度抑制微管聚合雙重調(diào)節(jié)作用

2、，并且其促進作用在低溫下更加明顯，而抑制作用在高溫下明顯。除了結(jié)合微管之外，我們還發(fā)現(xiàn)SB401可以結(jié)合微管蛋白。此外，我們實驗還證實了SB401可以結(jié)合微絲，使微絲形成微絲束；在SB401足夠時可以同時結(jié)合微管和微絲，并將兩者連接到一起，在SB401不足時，相比于微絲，SB401對微管有更高的親和性，優(yōu)先結(jié)合微管，使微管成束。這些結(jié)果表明SB40l是一種新的既可以結(jié)合微管又可以結(jié)合微絲的微管結(jié)合蛋白。 為了更進一步說明SB4

3、01蛋白的微管結(jié)合域，將其進行了片段化分析，發(fā)現(xiàn)含有6個特征序列的SB401中間片段(SB40l-M)具有全蛋白的類似功能：結(jié)合微管、使微管成束，同時可以促進微管聚合：而不含有特征序列的蛋白N端(SB401-N)雖然也可以結(jié)合微管，但沒有使微管成束功能，體外對微管聚合有抑制作用。 通過序列分析發(fā)現(xiàn)，SB401的兩個酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位點分別位于2個特征序列之內(nèi)。體外實驗證實SB401可以被酪蛋白激酶Ⅱ所磷酸化，磷酸化對SB40

4、1功能具有重要的調(diào)控作用：磷酸化抑制了SB401使微管成束能力，同時磷酸化的SB401對微管聚合有抑制作用，這些結(jié)果表明磷酸化負調(diào)控了SB401對微管的作用；但是磷酸化的SB401仍然可以使微絲成束。對不同片段蛋白進行磷酸化實驗發(fā)現(xiàn)SB401的磷酸化部位主要存在于含有特征序列的SB40l-M片段。 為了研究MAP1B微管結(jié)合域的核心序列“K-K-E/N-E”在植物中是否普遍存在，在水稻基因組中進行序列比對，結(jié)果得到5個具有此特

5、征序列的蛋白。同時，利用SB401抗體對煙草花粉以及百合花粉管總蛋白進行免疫印記發(fā)現(xiàn)，在兩種植物花粉管總蛋白中都檢測到一條特異性條帶，在煙草其他組織總蛋白中沒有檢測到特異性條帶：利用此抗體對煙草、百合花粉管進行免疫熒光實驗發(fā)現(xiàn)在這兩種植物花粉管中都存在沿微管呈點狀分布的結(jié)構(gòu)，我們推測在煙草以及百合中可能存在與SB401蛋白同源的微管結(jié)合蛋白。結(jié)合另外一種具有K-K-E/N-E特征序列微管結(jié)合蛋白MAP18以及本論文研究結(jié)果，我們推測在植