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大蕉脱水蛋白mpdhn12的分子生物学研究博士论文

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大蕉 脱水 蛋白 MPDHN12 分子生物学 研究 博士论文
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中山大学博士学位论文 中山大学博士学位论文 大蕉脱水蛋白 大蕉脱水蛋白 MpDhn12 的分子生物学研究 的分子生物学研究 Molecular biological studies of MpDhn12 from Musa paradisiaca 专 业:遗传学 业:遗传学 博士生:母培强 博士生:母培强 导 师:王金发教授 师:王金发教授 答辩委员会 答辩委员会 主 席:姚 席:姚 楠 教 授 委 员:梅曼彤 员:梅曼彤 教 授 刘耀光 刘耀光 研究员 研究员 刘良式 刘良式 教 授 金立培 金立培 教 授 广州 广州 中山大学 中山大学 生命科学学院 生命科学学院 二 0 一一年五月二十日 一一年五月二十日 I大蕉脱水蛋白 大蕉脱水蛋白 MpDhn12 的分子生物学研究 的分子生物学研究 专 业:遗传学 业:遗传学 博士生:母培强 博士生:母培强 指导教师:王金发教授 指导教师:王金发教授 中文摘要 中文摘要 铜离子是植物生长所必须的微量元素之一,但铜离子过量时,游离的铜离子可催化产生大量活性氧,从而给细胞带来很大的毒性。因此,铜离子稳态的调节对植物的正常生长发育是必不可少的。 过量铜离子的结合主要由一些小分子蛋白质、 有机酸和氨基酸等完成。近年来研究发现脱水蛋白家族的部分成员具有较高的铜离子结合能力,但其铜离子结合对脱水蛋白结构的影响及其相关生理功能仍不清楚。 在本研究中, 我们通过 RACE 克隆的方法从大蕉 (Musa paradisiaca L., ABB 群)中克隆到了一个编码 KnS 型脱水蛋白的基因 MpDhn12。该基因是首个从大蕉中克隆的脱水蛋白基因,其 cDNA 全长为 639bp,ORF 全长为 321bp,编码 106 个氨基酸。生物信息学分析发现 MpDhn12 的氨基酸具有较大偏爱性,主要以带正电荷的氨基酸和极性氨基酸组成,含有 His-Xn-His(n=0-12)铜离子结合结构基序,具有无序蛋白结构特征。因此,我们在本论文中主要研究了 MpDhn12 的铜离子结合特性及铜离子结合后对 MpDhn12 结构的影响,同时我们还通过过表达烟草、酵母互补和亚细胞定位等探讨了 MpDhn12 可能的生理功能。取得如下主要结果: 1、 MpDhn12 具有 Cu2+结合特性:IMAC 和斯卡查德曲线分析表明每摩尔MpDhn12 蛋白在体外能结合 9.4 摩尔 Cu2+,其解离常数为 5.08。组氨酸修饰削弱了MpDhn12 在体外的 Cu2+结合能力。此外,在 Cu2+处理下,MpDhn12 过表达烟草叶
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