在本室芥菜SVP与FLC体外原核蛋白表达和相互作用已有研究基础上,拟克隆决定芥菜开花信号整合子命运的反式元件编码基因SVP和FLC,分析其MIKC结构域等生物学信息;正确构建诱饵质粒pGBD-FLC与猎物质粒pGAD-SVP并转化酵母进行互作特性研究,载体互换重构质粒pGBD-SVP与pGAD-FLC并再次转化酵母验证,建立基于SVP与FLC互作的酵母双杂体系;同时分别扩增含MIKC结构域的SVP全长编码区及若干个含部分结构域的编码区并构建多个猎物质粒,与诱饵质粒pGBD-FLC共转化酵母筛选能介导SVP与FLC互作的结构域;载体互换酵母双杂验证以及移码突变实验验证,以确证该作用结构域的特异性。这为利用点突变或随机突变鉴定相互作用的氨基酸位点、根据特异性结构域和作用位点开发SVP-FLC蛋白复合物锁定或解聚的新型调控方法、决定开花信号整合子关闭(抑制开花)或开启(促进开花)等研究奠定基础。
Brassica juncea;flowering signal integrator;FLC;SVP;yeast two-hybrid system
Flowering Locus C(FLC)和SHOTR VEGETATIVE PHASE(SVP)是抑制芥菜(Brassica juncea)开花的两个核心转录因子,能够调节开花时间。在本室芥菜SVP与FLC体外原核蛋白表达和相互作用研究基础上,克隆了SVP和FLC基因,分析了其MIKC结构域等生物学信息;构建诱饵质粒pGBD-FLC与猎物质粒pGAD-SVP并转化酵母进行互作特性研究,载体互换重构质粒pGBD-SVP与pGAD-FLC并再次转化酵母验证,建立了基于SVP与FLC互作的酵母双杂体系。同时分别扩增含MIKC结构域的SVP全长编码区及多个含部分结构域的编码区并构建多个猎物质粒,与诱饵质粒pGBD-FLC酵母双杂,发现SVP依靠K域(含K1、K2和K3亚域)与FLC互作;再次构建FLC的多个突变体,与SVP酵母双杂发现FLC也依靠K域与SVP互作。进一步构建了K域亚域的多个突变体,并基于Gal4酵母双杂交系统和β-半乳糖苷酶活性分析了芥菜FLC与SVP异源互作以及FLC与FLC、SVP与SVP同源互作机制。发现SVP的K1亚域与FLC的K1亚域能异源蛋白互作;SVP的K2亚域可加强该作用,但L2连接区(位于K2与K3之间)有削弱作用,而L1连接区(位于K1与K2之间)和K3亚域对此无影响;FLC的K2亚域也会增强该作用,但K3亚域有削弱作用。SVP同源蛋白互作则需完整K域介导。而FLC同源蛋白互作仅需K1亚域介导,K2、K3亚域均有削弱作用。此外,也克隆了甘蓝FLC基因,并与芥菜SVP酵母双杂交,发现芥菜SVP依靠完整的K域能与甘蓝FLC相互作用,I域能增强该蛋白互作,但M域和C域可能会干扰该作用;当芥菜FLC被甘蓝FLC替换后,可明显增加作用强度。本研究结果为利用点突变或随机突变鉴定相互作用的氨基酸位点、根据特异性结构域和作用位点开发SVP-FLC蛋白复合物锁定或解聚的新型调控方法、决定开花信号整合子关闭(抑制开花)或开启(促进开花)等研究奠定基础。