拟南芥CARK3与RCAR12相互作用的研究

植物激素ABA是植物应对非生物胁迫的响应因子,广泛参与了植物生长发育的调控.ABA结合其受体后抑制PP2Cs的磷酸酶活性,释放SnRK2s,从而启动ABA信号转导途径.本文采用酵母双杂交系统,GST-pull down技术研究蛋白质激酶CARK3与ABA受体RCAR12在体外的相互作用,结果显示CARK3和RCAR12共转入酵母后,在三缺平板上能够正常生长;经His-Tag抗体检测,CARK3与RCAR12出现明显且单一的条带.同时,采用双分子荧光互补实验研究CARK3与RCAR12在体内的相互作用,结果显示CARK3与RCAR12共转化烟草后能观察到较强的荧光.体内外实验表明,CARK3与RCAR12存在明显的相互作用,CARK3可能通过直接磷酸化ABA受体RCAR12来调控ABA信号途径的生理应答.     

拟南芥CARK4与RCAR12相互作用的研究

本研究采用酵母双杂交(Y2H)、GST-融合蛋白沉降技术(GST-pull-down)及双分子荧光互补实验(BiFC)实验方法研究蛋白质激酶CARK4与脱落酸受体RCAR12之间的相互作用.酵母双杂交(Y2H)试验显示,缺失氮端的CARK4(CARK4ΔN)与RCAR12具有明显的相互作用.体外GST-融合蛋白沉降技术试验进一步得出CARK4能拉下RCAR12,而不能结合负对照GST,这证明CARK4可以直接与RCAR12相互作用.为了确定CARK4与RCAR12在植物体内是否也存在相互作用,利用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达来进行BiFC实验,结果表明在烟草中共注射CARK4与RCAR12能发激发荧光,而负对照却没有,这说明CARK4与RCAR12在植物体内存在相互作用.研究结果表明,CARK4与RCAR12在植物体内、体外均具有相互作用.     

拟南芥ABA受体与UGT71B6的相互作用研究

为进一步分析ABA尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶UGT71B6参与植物抗逆反应的具体机制,本研究通过体外酵母双杂交实验与GST-Pull down实验、体内双分子荧光互补实验(BIFC)分析了ABA受体RCARs与UGT71B6之间的相互作用关系.实验结果显示ABA受体RCAR12、RCAR13与UGT71B6,在体内、体外均存在直接的相互作用.研究表明UGT71B6的生理功能与ABA受体之间存在重要联系, UGT71B6可能通过ABA受体的介导参与了植物逆境应答反应.实验结果也为初步探究ABA受体是否参与ABA稳态调节过程提供一定参考.     

拟南芥CARK5激酶响应脱落酸信号的研究

为了研究拟南芥脱落酸（Abscisic acid，ABA）受体的翻译后修饰，本研究以能够磷酸化ABA受体的激酶CARK5作为研究对象，通过构建了转基因株系来检测CARK5在ABA信号途径中的功能.结果显示： CARK5能够促进ABA介导的抑制种子萌发、幼苗的形态建成以及主根的生长，但是过表达激酶失活型CARK5m（CARK5N250A）则跟突变体cark5表型类似.拟南芥中过表达CARK5增强植株抗旱性；ABA处理后，ABA响应标记基因RAB18表达量增加.这些结果说明，CARK5通过可以磷酸化ABA受体，正调控ABA信号通路.     

ABA受体RCAR1/PYL9相互作用蛋白质的筛选及初步研究

使用拟南芥作为模型,采用酵母双杂交系统筛选出和ABA受体RCAR1/PYL9有相互作用的蛋白质,以更深入的研究RCAR1/PYL9的功能.首先利用反转录PCR方法获得拟南芥的cDNA,然后通过酵母双杂交系统,用拟南芥RCAR1/PYL9作为诱饵蛋白对拟南芥cDNA文库进行筛选,并获得多个阳性克隆.对该菌落进行进一步的鉴定得到与RCAR1/PYL9具有相互作用的蛋白质,这对进一步研究RCAR1/PYL9及其相互作用蛋白质在ABA信号转导途径中的作用及地位奠定了基础.     

拟南芥AtMYB44与RCAR1相互作用的研究

以拟南芥脱落酸(ABA)受体RCAR1和以文为诱饵蛋白质,利用酵母双杂交(Y2H)技术筛选出转录因子AtMYB44,本文进行了pull down及重转酵母验证,确定它们之间的关系,实验结果显示RCAR1与AtMYB44之间确实存在相互作用.此外,为了确定RCAR1在AtMYB44上的作用区域,构建了不同长度的AtMYB44cDNA序列的PGADT7载体,利用酵母双杂交实验分析,表明只有AtMYB44的N端54~105氨基酸序列与RCAR1存在相互作用.     

酵母双杂交筛选与脱落酸受体相互作用的蛋白质及其重转酵母的验证

脱落酸（abscisic acid,ABA）是一种重要的植物激素,它能使植物适应逆境胁迫,从而调节植物的生长发育状况.现今ABA受体已被公认为RCARs/PYR/PYLs家族蛋白.本实验通过拟南芥为模式植物,利用酵母双杂交系统共转化方法从拟南芥cDNA文库中筛选与RCAR3相互作用的蛋白质,获得多个阳性克隆,从中选取一个与生长素调节相关的基因NIT1的全长cDNA重新转化酵母验证,发现与RCAR3仍然有相互作用,排除了假阳性的可能.从而为下一步研究该基因与RCAR3的相互关系做好了准备.     

拟南芥膜相关转录因子bZIP60活化后与转录因子MYB7互作共同调控种子萌发

膜相关转录因子在调控植物生长发育、逆境响应中发挥重要作用.拟南芥膜相关转录因子bZIP60在响应生物和非生物胁迫中发挥功能.本研究发现bZIP60的非常规剪接受ABA诱导,bZIP60的突变体zip60在ABA处理后绿色子叶率显著降低,说明bZIP60负调控ABA诱导的种子休眠,促进种子萌发.为了进一步研究bZIP60在其中的作用,以bZIP60Δ为诱饵蛋白对cDNA文库进行筛选,最后筛选到24个可能与bZIP60Δ相互作用的蛋白.体外pull-down实验证明bZIP60Δ蛋白与其中一个MYB7蛋白有直接相互作用,荧光素酶互补实验和双分子荧光互补实验(BiFC)证明bZIP60Δ蛋白与MYB7蛋白在烟草细胞中具有相互作用.MYB7之前报道在种子萌发过程中通过抑制ABI5的表达来解除ABA对种子萌发的抑制.这些实验表明bZIP60活化后可能通过与MYB7相互作用协同拮抗ABA信号,促进种子萌发.     

VDAC3与ABA受体蛋白相互作用的验证以及初步研究

酵母双杂交技术在拟南芥cDNA文库中筛选得到了与ABA受体蛋白RCAR1,RCAR3均有相互作用的蛋白质VDAC3,并已获得VDAC3基因的全长.VDAC3蛋白包含有3个结构域,分别为Porin3结构域,DUF3442结构域和SEG片段,现根据结构域分布,将VDAC3截短为包含DUF3442的VDAC3N以及包含SEG的VDAC3C两段.将VDAC3全长以及分别截短的169个氨基酸(VDAC3N)及105个氨基酸(VDAC3C)的片段进行酵母转化实验,与RCAR1或RCAR3共同转化后,VDAC3,VDAC3N的共转酵母能够在缺陷型培养基上生长,并且使X-Gal显色为蓝色,而VDAC3C则不能.这验证了全长的VDAC3与RCAR1,RCAR3的存在相互作用,并发现决定VDAC3蛋白与RCAR1,RCAR3是相互作用的结构域位于N端的DUF3442结构域.     

拟南芥钙依赖蛋白激酶CPK11与ABA响应元件结合因子ABF4相互作用的研究

为研究钙依赖蛋白激酶CPK11参与ABA信号通路的方式,本文利用体外酵母双杂实验(Y2H)以及体内双分子荧光互补实验(BiFC)分析CPK11与ABA响应元件结合因子(ABA-responsive element binding factors, ABFs)ABF4之间的关系.酵母双杂交实验表明CPK11与ABF4存在体外相互作用,双分子荧光互补实验表明CPK11与ABF4存在体内相互作用.以上实验共同证明CPK11与ABF4存在直接相互作用.作为CPK11的同源蛋白CPK4与转录因子ABF4在植物体内也存在相互作用.以上实验表明CPK11及其同源蛋白CPK4可能通过与转录因子ABF4相互作用从而参与钙离子介导的ABA信号通路.     

拟南芥CARK11参与ABA介导的生理功能研究

为了探究CARK11在ABA介导的生理进程中的具体作用,本研究以拟南芥哥伦比亚生态型(WT)、CARK11功能缺失突变体cark11和回补激酶丧失CARK11^N203A(com-CARK11m)以及过表达转基因株系(OE-CARK11)为研究对象,探究CARK11在种子萌发、幼苗形态构建、主根生长与干旱响应中发挥的作用.结果显示：相比WT,ABA促进了cark11和com-CARK11m的种子萌发、子叶变绿和主根伸长,而OE-CARK11被抑制. qRT-PCR检测RAB18和RD29a的表达量,发现过表达CARK11促进RAB18和RD29a表达;ABA处理后,这种促进作用更强.干旱实验发现,OE-CARK11耐旱性增加,而cark11和com-CARK11m耐旱性弱于WT.这些结果表明：CARK11作为ABA信号通路的正调控因子抑制拟南芥的种子萌发、子叶变绿和主根生长;同时在干旱胁迫中具有积极作用;另外CARK11在ABA信号途径中的功能依赖激酶活性.     

拟南芥CARK家族响应脱落酸信号的研究

植物激素脱落酸(Abscisic acid,ABA)在植物应对生物和非生物胁迫中起着重要作用.本研究利用以carks单基因突变体为亲本,构建双重突变体来检测CARKs在ABA信号途径中的功能.然后,分析多重突变体在ABA处理下,种子萌发率和子叶变绿的响应.结果显示:单基因突变体和双重变体与野生型相比,萌发率更高,双重突变体的子叶绿芽率高于单基因突变体.以上结果表明,CARKs家族基因在ABA信号途径中起正调控作用,而且它们的功能是冗余的.     

拟南芥钙依赖蛋白激酶CPK12与bZIP转录因子ABF4相互作用研究

为分析拟南芥钙依赖蛋白激酶CPK12在不同物种中序列的相似性,并研究CPK12与ABA信号通路的关系,本研究对不同物种CPK12氨基酸序列进行比较,以及通过体内和体外实验验证CPK12与ABF4之间是否存在直接相互作用关系.通过对拟南芥(Arabidopsis thaliana),油菜(Brassica napus)与荠菜(Capsella rubella)等物种的同源氨基酸序列进行比较,获得了它们的亲缘关系.利用酵母双杂交系统,将CPK12与ABF4共转酵母后,在四缺型培养基上能够正常生长,这说明CPK12与ABF4在体外有相互作用.同时,利用双分子荧光互补实验,CPK12与ABF4共转烟草后能够在激发光下观察到烟草细胞核中出现明显荧光信号,这说明CPK12与ABF4在植物体内也存在相互作用,为CPK12参与ABA信号途径提供了直接证据.     

基于材料匹配的汽车保险杠多目标优化

汽车前保险杠在RCAR正面40%低速碰撞中及与行人下肢碰撞中起着吸能与缓冲的作用,汽车保险杠的刚度对于满足RCAR等级评价及行人下肢保护两种性能都有很大的影响.综合考虑行人下肢保护法规与RCAR的要求,以材料为变量进行正交试验设计,分别采用响应面法和综合平衡法对汽车保险杠进行多目标优化.研究结果表明,响应面法能够很好地表征材料屈服强度与各个目标值之间的关系,综合平衡法能更好地解决离散的、变量少、水平数少的多目标优化问题.经优化后,汽车保险杠的整体性能得到了提高.     

双分子荧光互补技术及其在蛋白互作研究中的应用

双分子荧光互补（bimolecula fluorescence complementation,BiFC）是近年新发展起来的在活细胞中研究蛋白质互作及其定位的新技术．该技术巧妙的将荧光蛋白切成不发光的两个片段,并与目的蛋白融合表达．如果目的蛋白相互作用,连接其上的荧光互补蛋白片段将会相互靠近并恢复荧光活性,从而实现了分子与细胞事件的可视化．BiFC既可以验证蛋白之间的互作、检测其互作强弱,还可以定位互作蛋白的位点．基于双分子荧光蛋白的应用已经越来越广泛,本文对双分子荧光互补技术的原理、应用现状、特点及其面临的问题进行了概述．