苜蓿中华根瘤菌LsrB蛋白感受氧化信号的分子机制

发布时间：2024-03-23 04:04

　　豆科植物可与根瘤菌形成共生关系,植物为根瘤菌提供碳水化合物及适合其生存代谢的环境以换取根瘤菌从大气氮转化的氨态氮,自然界中有近四分之三的氮源来自该类共生固氮体系,根瘤菌-豆科植物共生固氮亦是固氮效率最高的生物固氮体系。宿主植物与根瘤菌之间的一系列生物分子信号识别、传递和转换介导形成了高效固氮的共生体系。在此过程中苜蓿中华根瘤菌的Lys R家族蛋白扮演着十分重要的角色,课题组前期从该家族的突变体库中筛选到一个共生必需的蛋白LsrB,lsr B缺失突变体对氧化剂更加敏感,其诱导无法形成正常的有效固氮根瘤,而且发育异常的根瘤内有大量的过氧化氢积累。LsrB的底物结合结构域中三个半胱氨酸位点突变表型类似。我们初步推断LsrB是一种依赖半胱氨酸活性催化位点的新型氧化还原蛋白,为了进一步探究其感受氧化信号的分子机制,我们针对LsrB结构域功能及半胱氨酸位点功能做了进一步的研究。通过对实验室前期构建的LsrB DNA结合结构域缺失突变体△lsr B₁₁₆和底物结合结构域缺失突变体△lsr B₁₈₇通过q-RTPCR检测氧化信号相关基因的表达量,我们发现△l...

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图1.定形根瘤与不定形根瘤Fig.1Diagramofthedeterminate-andindeterminate-typenodule.

上海大学硕士学位论文3图1.定形根瘤与不定形根瘤Fig.1Diagramofthedeterminate-andindeterminate-typenodule.A.不定型根瘤五个不同区域的示意图；B.紫云英不定型根瘤的横切面（Naitoetal.,2000）依据植物根瘤的形态和....

图2.ROS和NO参与豆科植物-根瘤菌共生固氮过程(Puppo,Paulyetal.2013)

上海大学硕士学位论文4原状态调节，同时也参与根瘤的发育。但是随着根瘤菌侵染过程的进行，植物-病原菌的非亲和反应中就能检测到大量的ROS积累，称为“氧爆”[12]。“氧爆”导致的共生体系中氧化还原平衡的变化一方面调节着共生互作的生理过程，一方面威胁着细菌的正常生存。当细菌内的抗氧化....

图3.谷氧还蛋白和硫氧还蛋白氧化还原调控网络(PierreFrendo，Genevièveetal.2013)

上海大学硕士学位论文9图3.谷氧还蛋白和硫氧还蛋白氧化还原调控网络(PierreFrendo，Genevièveetal.2013)Figure3.Redoxnetworksofglutaredoxinandthioredoxinsystems

图4.LysR家族家族蛋白转录调控的经典模型

上海大学硕士学位论文111.3.5LysR家族蛋白的结构和功能LysR家族蛋白是一类高度保守、在细菌中广泛存在的一类典型的转录因子[42-44]。目前已发现LysR家族的转录调节因子都具有相似的结构，包含一个保守的N端螺旋-转角-螺旋（HTH）的DNA结合结构域和一个靠近C端的底....

本文编号：3935431