gcr1gcr2蛋白在植物感应细菌n酰基高丝氨酸内酯过程中作用-the role of gcr 1g cr 2 protein in that proces of n - acyl homoserine lactone in plant-sensitive bacteria.docxVIP

GCR1，GCR2 蛋白在植物感应细菌 N-酰基高丝氨酸内酯过程中的作用符号说明AHLs 3OC6-HSL3OC8-HSL3OC12-HSL3OC16-HSL GPCRs GTPGDP ABA GA BRKan AP EDTA ODDot Blot SDS TEMEDKDa bp PCRWestern Blot PAGE──N-酰基高丝氨酸内酯──N-3-羰基六酰基高丝氨酸内酯──N-3-羰基八酰基高丝氨酸内酯──N-3-羰基十二酰基高丝氨酸内酯──N-3-羰基十六酰基高丝氨酸内酯──G 蛋白偶联受体──鸟苷二磷酸──鸟苷三磷酸──脱落酸──赤霉素──云苔内酯素──卡那霉素──过硫酸铵──乙二胺四乙酸──光密度──聚丙烯酰胺凝胶电泳──十二烷基磺酸钠──四甲基乙二胺──千道尔顿── 碱基对──聚合酶链式反应──点杂交──蛋白免疫印迹vi原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公 开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。同意如下各项内 容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和 电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索 以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者 机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的 部分或全部内容用于学术活动。（必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：第一章 文献综述§1-1 植物与细菌信号分子的互作N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones, AHLs)是革兰氏阴性细菌群体感应系统中的胞间 通讯信号分子,由其介导的细菌群体感应参与细菌多种生物学功能的调控[1]。不同的革兰氏阴性细菌可以 产生不同的信号分子AHLs，但是不同的AHLs都是由一个高丝氨酸内酯环和一个酰基侧链组成，其特异 性由酰基链的长度(4~18个碳原子)、C3位的取代基(羰基和羟基)和酰基链的饱和水平来决定[2]。近年来 的研究发现，AHLs不仅被细菌自身感知，而且也可以被其寄主植物感知，进而调控真核生物的基因表 达和细胞反应。Randy等通过测定不同浓度AHLs处理后拟南芥生长的表型变化，发现AHLs主要改变了 拟南芥的根系统结构，影响主根的生长，侧根和根毛的形成和发育[3]。Mathesius等利用蛋白组学的方法 研究，发现N-3-羰基十二酰基高丝氨酸内酯(3OC12-HSL)和N-3-羰基十六酰基高丝氨酸内酯(3OC16- HSL) 处理蒺藜苜蓿的根后,有150多种蛋白质的表达量发生变化,包括参与植物防卫反应、胁迫响应、能量和代 谢活性、转录加工、细胞骨架活性、激素响应等功能调控的蛋白质[4] 。Rad等利用基因芯片研究AHLs 处理后，拟南芥中基因表达谱的变化，发现N-六酰基高丝氨酸内酯(C6- HSL)可诱导拟南芥基因组转录 水平的变化，并能够促进植物的生长发育[5] 。本实验室前期研究结果表明，N- 四酰基高丝氨酸内酯 (C4-HSL)、N-3-羰基六酰基高丝氨酸内酯(3OC6- HSL)和N-3-羰基八酰基高丝氨酸内酯(3OC8- HSL)处理 后，拟南芥的主根生长显著提高，并且能够显著提高拟南芥对软腐病的抗性，以及在盐胁迫下的耐受性 和存活率(待发表)。这些结果表明，植物可以感应细菌AHLs，并做出相应的反应。植物细胞感应细菌 AHL信号转导的研究还是一个空白，但动物细胞的研究为其提供了很好的基础和可借鉴的经验。 Raumbaugh等推测哺乳动物中至少存在两种以上的AHLs受体，一种AHLs受体可能位于或靠近哺乳动物 细胞膜上，候选者为细胞膜上的G蛋白偶联受体(GPCRs)；另一种AHL受体可能位于胞质或细胞核内， 候选者为核激素受体(NHRs)。一旦结合AHLs后，受体蛋白构象改变，启动下游级联信号传递，进而激 活防卫基因的表达, 最终表现出对病原菌的抗性[6]。Shiner 等研究也显示动物细胞中存在两类AHLs受 体，其中一种受体感应3OC12-HSL后通过Ca2+信号途径调控细胞凋亡，而另一种受体感应AHLs后调控细12胞的促炎症反应[7]。Jahoor等研究表明核激素受体过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)感应3OC- HSL参与细胞促炎症反应[8]