【摘 要】
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生物水通道蛋白(aquaporin)主要担负细胞间或细胞内外水分子和其他小分子溶质输导的功能,影响植物生长发育与防卫反应。我们研究发现拟南芥一种水通道蛋白,即质膜嵌入蛋白AtP
【机 构】
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河南农业科学院植物保护研究所; 南京农业大学植物保护学院;
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生物水通道蛋白(aquaporin)主要担负细胞间或细胞内外水分子和其他小分子溶质输导的功能,影响植物生长发育与防卫反应。我们研究发现拟南芥一种水通道蛋白,即质膜嵌入蛋白AtPIP1;4,能与水稻白叶枯病菌产生的harpin蛋白Hpa1互作,从而调控由Hpa1诱导的促进植物生长的效应。AtMYB44是从拟南芥基因筛选的与Hpa1特异互作的膜蛋白,与Hpa1N端缺失的无活性突变蛋白不发生反应。PIP1;4-Hpa1互作发生在拟南芥细胞膜上,伴随促进植物生长的反应,包括植物光合作用增强和植株生长加快。Hpa1与AtPIP1;4的互作和促生长效应由于AtPIP1;4基因突变而消失,通过遗传互补技术又可以得到恢复。鉴于水通道蛋白的蛋白互作区域在人类细胞中得到鉴定但在植物界尚未发现,我们分析了AtPIP1;4的拓扑结构。根据拓扑结构设计点突变,对突变蛋白进行研究,鉴定出AtPIP1;4位于细胞外的一个β折叠环上的一段富含甘氨酸的区域,它对AtPIP1;4-Hpa1互作和AtPIP1;4调节植物生长的功能有重要作用。这些结果说明,植物水通道蛋白能够和细菌的蛋白质互作,并参与植物生长的调控。
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