长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2互作蛋白的筛选与验证

【目的】筛选长足大竹象(Cyrtotrachelus buqueti)信息素结合蛋白CbuqPBP2的互作蛋白，为实现利用信息物质对长足大竹象种群持续控制提供参考。【方法】利用GST pull-down联合质谱技术，对长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2的互作蛋白进行筛选、鉴定和分析，并采用酵母双杂交试验验证了CbuqPBP2与信息素结合蛋白CbuqPBP1的特异性互作。【结果】GST pull-down共筛选出45个与长足大竹象信息素结合蛋白CbuqPBP2特异性结合的候选互作蛋白，包括CbuqPBP1、ND2、CYTB。这些互作蛋白主要参与细胞过程、定位、代谢过程、应激反应以及生物调控等多个生物学过程。使用酵母双杂交体系，构建了pGADT7-PBP1 重组猎物质粒与pGBKT7-PBP2 重组诱饵质粒，通过诱饵质粒毒性检测和自激活检测，表明重组诱饵质粒对Y2HGold酵母菌无毒性作用。共转化验证结果显示，诱饵质粒pGBKT7-PBP2共转化酵母菌株能够在TDO 培养基上生长。【结论】CbuqPBP2和CbuqPBP1之间有相互作用，不同信息素结合蛋白间的互作对深入理解长足大竹象嗅觉感受机制提供了新的思路。     

烟草和水稻中水稻条斑病菌过敏反应激发子Ssb_x互作因子的鉴定

【目的】水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)中单链DNA结合蛋白(single-stranded DNA-binding protein,SsbX)通过病原菌III型分泌系统(type-III secretion system,T3SS)分泌,在非寄主植物烟草上产生过敏反应(hypersensitive response,HR),研究旨在明确SsbX激发烟草产生HR的机理。【方法】将水稻条斑病菌RS105菌株注射水稻和烟草叶片,应用CreatorTM SMARTTM cDNA文库构建试剂盒构建水稻和烟草cDNA文库,借助pGADT-Sfi AB载体上特殊酶切位点SfiⅠ,酶切检测水稻和烟草cDNA文库质量;以SsbX为诱饵,通过酵母双杂交技术(Y2H)从水稻和烟草cDNA文库中筛选在SD/-Ade/-Leu/-Trp/-His培养基上能够生长的阳性克隆;并利用β-gal试验验证阳性克隆;序列测定后,使用MEGA 4序列分析软件,并利用邻位相连法(neighbor-joining,NJ)对筛选获得的互作因子进行同源序列和系统进化树分析;利用荧光双分子互补试验(BiFC)于488 nm处黄色激发光和520—550 nm透射光、20×物镜下,在激光共聚焦显微镜(Leica TCS SP5-II)观察SsbX与烟草和水稻中互作因子的互作位点。【结果】水稻和烟草cDNA文库构建和质量检测结果显示,随机挑选20个克隆中水稻来源的cDNA插入在pGADT-Sfi AB载体上,平均片段大小1.0kb;随机挑选20个克隆中烟草来源的cDNA均插入在pGADT-Sfi AB载体上,平均片段大小1.2 kb,说明水稻和烟草的cDNA文库构建质量较好;Y2H和β-gal试验结果显示,SsbX可与烟草和水稻的ADF2(actin-depolymerization factor 2)蛋白互作,使酵母AH109能够在SD/-Ade/-Leu/-Trp/-His平板上生长,并且β-gal染色显示为蓝色。水稻Os ADF2编码139氨基酸,蛋白质分子量为15.9 k D,而烟草Nb ADF2编码137氨基酸,蛋白质分子量为15.kD,两者同源性达69.02%。同源性以及系统进化树分析显示,植物中ADF2广泛存在,同源性高达60%以上。双子叶植物烟草和拟南芥的ADF2同源性最高,相似性达69.05%;单子叶禾本科植物水稻和狗尾草的ADF2同源性最高,相似性为88.81%。BiFC试验结果显示,在488 nm波长的激光共聚焦显微镜下,仅SsbX和Os ADF2以及SsbX和Nb ADF2共同存在时,可在烟草细胞膜上显示黄色荧光,与阳性对照显示黄色荧光一致,说明SsbX可与Os ADF2或Nb ADF2互作,互作位点发生在植物细胞膜上。【结论】通过T3SS分泌的水稻条斑病菌中的SsbX,在植物细胞膜上与ADF2互作,从而激发植物的免疫性。这为进一步揭示SsbX如何激发植物产生HR的机制提供了依据。     

利用酵母双杂交系统筛选感病番茄中蔬四号与无毒蛋白AvrPto、AvrPtoB互作的蛋白

 【目的】利用酵母双杂交系统在感病番茄中蔬四号中筛选分别与AvrPto、AvrPtoB互作的蛋白,研究AvrPto、AvrPtoB作为毒性因子在感病番茄中的作用通路。【方法】提取感病番茄中蔬四号的总RNA,合成中蔬四号cDNA文库,分别构建AvrPto和AvrPtoB的诱饵载体,从中蔬四号cDNA文库中筛选分别与AvrPto、AvrPtoB互作的蛋白,并对阳性克隆进行分析和鉴定。【结果】最终筛选到7个与AvrPto互作的蛋白,2个与AvrPtoB互作的蛋白,核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）羧化酶/加氧酶小亚基和AvrPto、AvrPtoB都能够互作,说明AvrPto、AvrPtoB参与破坏植物的光合作用;另外与AvrPto互作的蛋白质还包括叶绿体原卟啉原氧化酶、叶绿体醛缩酶、叶绿体延伸因子TufA、翻译延伸因子等参与植物光合作用蛋白。【结论】分析筛选到的蛋白主要是参与植物光合作用的蛋白,推测AvrPto、AvrPtoB通过与植物光合作用有关的蛋白互作,或者影响卡尔文循环,或者影响叶绿素和相关蛋白质的合成,从而破坏植物光合作用,促进侵袭位点叶肉细胞衰老、死亡,进而引起坏死症状。     

四季秋海棠BsMYB62基因酵母双杂交诱饵载体的构建及互作蛋白的筛选

【目的】低温和高光均能引起四季秋海棠(Begonia semperflorens)叶片因合成积累花色素苷而变红。本研究从低温和高光处理四季秋海棠的转录组中筛选并克隆得到1个MYB转录因子基因并命名为BsMYB62,对其进行生物学信息分析,并从四季秋海棠cDNA文库中筛选出与其互作的蛋白。【方法】设计BsMYB62引物,克隆BsMYB62 CDS区,利用生物信息学软件对BsMYB62基因序列及其编码蛋白序列分析。构建pGBKT7-BsMYB62酵母双杂交诱饵载体,对该诱饵载体进行毒性和自激活检测后,用Mating法筛选BsMYB62的互作蛋白。【结果】BsMYB62基因的CDS区为801 bp(NCBI登录号:MT560845),编码266个氨基酸。pGBKT7-BsMYB62有自激活现象,对宿主酵母菌无毒性。在含45mM 3-AT的SD/-Trp-Leu-His-Ade培养基上能明显抑制BsMYB62蛋白的自激活。酵母双杂交结果显示与BsMYB62蛋白互作的蛋白有9类,分别是XTH9、LHB1B2、EBS7、PSI-F、UBE2、FDH、RBCS1A、FP6和BCA。【结论】推测四季秋海棠BsMYB62蛋白与以上9类蛋白互作响应低温、高光胁迫。     

梨幼果FWL1膜系统酵母双杂交三框cDNA文库构建及互作蛋白的筛选

【目的】筛选与FWL1互作的蛋白,为研究FWL1基因调节果实大小机理提供依据。【方法】以杜梨、库尔勒香梨、鸭梨、早美香为材料,提取4个梨品种果实细胞分裂关键时期的果肉组织混样RNA。构建梨幼果FWL1膜系统酵母双杂交三框cDNA文库,并鉴定文库质量。构建诱饵载体并转化酵母菌,筛选与FWL1互作的蛋白,对初步筛选出的阳性酵母克隆进行测序并在NCBI中进行Blast比对,确定候选互作蛋白。【结果】文库库容约为3×10⁷ CFU,大于1×10⁷ CFU,平均插入片段大于1 000 bp,阳性率为≥98%。诱饵载体无自激活功能,利用共转化方法,筛选出272个与FWL1互作的蛋白质。【结论】梨幼果膜系统酵母双杂交三框cDNA文库符合酵母双杂文库的基本条件,适用于后期筛选相互作用的蛋白。筛选出的272个互作蛋白在果实发育过程中表达不同,其中collagen and calcium-binding EGF domain-containing protein 1和metallothionein-like protein可能与梨果实大小发育有关。     

小麦TaDREB6转录因子互作蛋白的筛选

 【目的】利用酵母双杂交技术从小麦cDNA文库中筛选TaDREB6互作蛋白,进一步研究DREB介导的小麦抗逆机制。【方法】以小麦的cDNA为模板扩增得到TaDREB6,构建小麦cDNA文库和pGBKT7-TaDREB6诱饵载体,将诱饵载体pGBKT7-TaDREB6以及pGADT7和cDNA文库混匀转入AH109酵母感受态细胞,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp营养缺陷型培养基上,30℃培养3—5 d,挑取平板上直径大于2 mm的菌落,进行显蓝筛选。【结果】对筛选到的102个候选阳性克隆进行测序,在NCBI上进行BLAST比对分析,获得与能量代谢、抗逆和防御、转运、转录和翻译、信号转导以及生长发育等相关的候选蛋白。【结论】筛选得到候选蛋白的功能预测表明TaDREB6可能参与了多条信号转导途径,在抗逆境调控中具有重要作用。     

拟南芥NBS1互作蛋白的筛选和鉴定

【目的】筛选拟南芥中NBS1的互作蛋白，探究NBS1蛋白的新功能，为后续研究奠定基础。【方法】利用酵母双杂交技术筛选拟南芥c DNA文库，对得到的序列进行BLAST比对、亚细胞定位分析和基因本体注释。【结果】共有221个阳性克隆，测序后通过BLAST比对得到97个与NBS1互作的蛋白，包括膜蛋白、转运蛋白和折叠蛋白等，它们主要定位于细胞质、细胞核和叶绿体等，主要富集于4个分子功能、5个细胞组分和13个生物过程。【结论】拟南芥中与NBS1互作的蛋白在刺激响应、信号转导和细胞代谢等方面发挥着重要作用，也证明NBS1是一种多功能蛋白，但其功能及分子机制还需进一步研究。     

小麦蓝矮植原体RNA沉默抑制子互作蛋白的筛选与分析

【目的】揭示小麦蓝矮植原体(WBD phytoplasma)的致病机理及其与寄主的互作关系,为植原体病害防治提供理论依据。【方法】以SWP16为诱饵,将SWP16构建到诱饵载体pBT3-STE和pBT3-SUC上,在小麦酵母双杂交膜系统cDNA文库中筛选与SWP16互作的蛋白,并确定最佳的筛库条件。通过α-半乳糖苷酶活性检测试验对筛选到的互作蛋白进行二次验证,并运用Uniprot对其进行Gene Ontology（GO）注释分析。【结果】以pBT3STE-SWP16作为筛库的诱饵蛋白,确定20 mmol/L 3-AT为筛选文库的最佳浓度,从小麦cDNA文库中筛选到20种互作蛋白,包括Rieske 蛋白、细胞色素b5、CASP蛋白等。经过复筛和α-半乳糖苷酶活性检测试验进一步验证了互作关系,其中14种互作蛋白参与运输、pH调节、光合作用、内质网应激反应、蛋白质泛素化等生理过程;18种互作蛋白存在于线粒体、内质网、细胞膜、细胞质、叶绿体和细胞壁等6种细胞组分中;20种互作蛋白的分子功能主要包括几丁质酶活性、反转运蛋白活性、脱水酶活性、转移酶活性和转录因子活性等。【结论】筛选获得20种与小麦蓝矮植原体效应蛋白SWP16互作的蛋白,有助于推动小麦蓝矮植原体与寄主互作关系的研究。     

禾谷刺盘孢菌在侵染早期与玉米蛋白的互作预测与分析

【目的】研究禾谷刺盘孢菌与寄主玉米的蛋白互作关系,有助于从分子水平了解病菌致病过程及病菌-寄主互作机制。【方法】采用计算方法预测病菌侵染相关蛋白与寄主玉米蛋白的互作,并结合网络可视化工具和GO注释信息对参与互作的蛋白进行深入分析。【结果】预测结果包含了355对互作蛋白,涉及16个刺盘孢菌蛋白和173个玉米蛋白,其中刺盘孢菌蛋白为蛋白酶、锌羧肽酶、木聚糖酶等潜在的致病蛋白,而病菌靶向的寄主蛋白涉及对真菌防御响应、蛋白折叠、蛋白修饰等多种生物过程。对互作蛋白信息的分析则表明预测方法既识别到已知互作,如病菌木聚糖酶与寄主木聚糖酶抑制蛋白的互作,也发现了不少新互作蛋白。【结论】这些结果为明确禾谷刺盘孢菌在侵染早期与寄主的互作机制提供了有用信息。     

茶树CsHIPP26.1互作蛋白的筛选与验证

【背景】‘黄金芽’属于光照敏感型黄化茶树（Camellia sinensis）品种,叶片色泽呈现强光黄化、弱光复绿的特点,但叶色响应光照的黄化机制并不明确。前期通过对黄化叶片、遮阴复绿叶片以及常绿品种叶片的蛋白组研究发现,重金属相关异戊二烯化植物蛋白CsHIPP26.1（TEA000549）的表达响应光照强度,表明CsHIPP26.1可能参与调控‘黄金芽’叶色黄化的光响应过程。【目的】通过筛选与CsHIPP26.1互作的光信号响应相关的蛋白,为叶片色泽响应光照信号变化提供科学依据。【方法】以‘黄金芽’茶树1芽2叶为材料进行CsHIPP26.1和互作基因的克隆,经酵母双杂交筛库,然后将筛选得到的目的蛋白进行酵母双杂交点对点验证、体内双分子荧光互补（BiFC）和体外pull-down等技术进行蛋白互作的进一步验证。【结果】通过酵母双杂交对茶树cDNA文库进行筛选,共筛选到26个候选互作蛋白,主要集中在细胞组分、结合以及催化活性方面发挥作用,其中生物素合成代谢过程富集程度较高,与光信号通路及叶绿素合成相关的蛋白只有编号为TEA026466.1的bHLH30转录因子。克隆bHLH30转录因子后发现,该转录因子与茶树光信号传导途径蛋白PIF4处于同一进化树分支,且含有与茶树PIF4蛋白相同的HLH和ACT结构域,将该bHLH30转录因子命名为CsPIF4.2,GenBank登记号为MW116834。进一步通过体外Pull-down蛋白互作和体内双分子荧光互补（BiFC）验证发现,CsHIPP26.1和CsPIF4.2蛋白能够发生互作,并且发生互作的部位在细胞核内。【结论】初步筛选出26个与CsHIPP26.1互作的蛋白,并验证发现CsHIPP26.1能够在细胞核内与其中一个光敏色素互作因子CsPIF4.2发生蛋白相互作用。