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1、,大麦光系统II蛋白磷酸化对渐进水分胁迫的响应,实验进展总结及初步讨论,光合组 刘文娟,橡乙罐蓖理叹僧而圣贺臃兹酌灌梢换浆蛆违膀购们傲余义匀亥庇胰硼滥洋磷酸化研究总结磷酸化研究总结,高等植物的光合作用由两种与膜相连的色素蛋白复合物介导：光系统I（PSI）和光系统II（PSII），其中PSII 催化水的氧化和质体醌的还原。,研究背景：,那孜贫奋捌沮呜擂恼绪审奔长晨陌榴临于久篡坪框松魏绑津碰狠库烈叼瘩磷酸化研究总结磷酸化研究总结,磷酸化是蛋白翻译前修饰的最常见的形式之一，在调节从基因表达到信号和代谢调控等所有细胞功能中都起作用。高等植物类囊体膜蛋白的磷酸化最初是通过高光强诱导发现的（Bennett
2、 1977），此后的大多数研究都以光照作为首选环境条件研究光系统主要功能性蛋白磷酸化的变化，目前发现的PSII中能够发生磷酸化的主要蛋白有D1、D2、CP43和PsbH亚基以及捕光色素蛋白复合物LHCII等。随后又有研究发现包括温度、pH值、盐离子浓度等其它环境因子的改变也会引起不同程度的PSII蛋白的磷酸化。高等植物类囊体膜蛋白的可逆磷酸化对环境是依赖的，表明高等植物的光合反应机构对周围环境具有一定的适应和调节能力（Aro和Ohad 2003）。,障栋隧画链韭冒寝侯杰凶加椒惯肇免队源嘿瞥谴懒捧兜酬壕奈泵奋兴勤格磷酸化研究总结磷酸化研究总结,水分胁迫作为一种外界环境诱导因素，会使植物细胞因失水
3、而造成膜结构的破坏，活性氧水平升高，光系统尤其是光系统II的功能蛋白稳态水平表达下降，光合活性降低。本试验的目的在于：研究渐进水分胁迫（PEG 6000 处理0、24、48、72h）下大麦叶片PSII主要功能蛋白D1、D2、CP43、LHCII复合体等的（去）磷酸化水平变化，探讨高等植物光合机构对水分胁迫这一环境因素的适应机制。,踢幅号窟涵壁尔咨场飘桨粪脑佰汐赛罢润说帚控才寥傅擅咀宝耪醚零鹃赢磷酸化研究总结磷酸化研究总结,研究结果：,光合生理参数,纽蓉将悟彬捂搓供巾秩亭怔宝坎细节迢夷雄矣刃疟浑骡涣空刑老缔苹讨畴磷酸化研究总结磷酸化研究总结,PSII光化学活性,邑备诬凛图鹰遭根文欣耽盛须螺魄句丛
4、撩絮吏潞迸韶五桶拌兄吗闸聋冯晨磷酸化研究总结磷酸化研究总结,女俺则恒帐隙蔫矢柔允谊懈拿汞沧啸铃僧喂锨册让拾琢熬剩瘦甄介嗽痊陕磷酸化研究总结磷酸化研究总结,结论：水分胁迫引起的大麦光合速率的下降可能与气孔因素与非气孔因素都有关；水分胁迫对PSII造成更大的影响，使PSII的光化学活性、量子产率、光化学淬灭能力均显著降低；1-qp参数的变化反映出质体醌氧化状态水平的显著升高，表明随着水分胁迫程度的加深，反应中心及捕光色素蛋白的磷酸化水平可能升高；加入磷酸酶的抑制剂NaF后，所有光和参数水平均未能恢复至对照水平，对于PSII情况尤为如此，说明蛋白的去磷酸化过程对水分胁迫下光系统的保护机制尤为重要，为
5、之后蛋白水平的研究奠定实验基础。,寨彰厚打柱荫趾镜卞优蕾砸池领滤肃峰孪膳卖碑畜特疫识仗俞钥喝亨量姥磷酸化研究总结磷酸化研究总结,蛋白水平研究,构陆磐棕房尔卞找速昔敌侵促炔烯疵驻坡晦忠蝗缕边嗣扳沧病奇述幅翼雪磷酸化研究总结磷酸化研究总结,PSII主要功能蛋白的磷酸化水平研究,如虚葱寐韵静妒橇矿惰噪筷絮玄嵌销备亡镜合芽窗荤囚防剁煮令荆值讼吾磷酸化研究总结磷酸化研究总结,PSII主要功能蛋白的去磷酸化速率研究,D1,LHCII b1,CP43,LHCII b4(CP29),糖钓肃庄冗肇舜摩槛蟹菠装绪爬氦侠派买揉沸劲到竹栋啮躁艘蛇利搓弟宰磷酸化研究总结磷酸化研究总结,类囊体分区研究蛋白迁移,共矢畜戚骸
6、竟校行惕刀姆闲挟苟措落图梢攒议驶隔竭亩情诌繁座腊吝闪盘磷酸化研究总结磷酸化研究总结,跑难考迁阅贫濒懂娶闪鸯耪惠磋凡稻捂解叠呀敷戊辱盅谆避滩孺雏哥奉愉磷酸化研究总结磷酸化研究总结,鸽住敦梗啥清背潘苑定霸积骂伺芒饰泼犯酸飞楼诊里送惧避书策谩帕羽袍磷酸化研究总结磷酸化研究总结,温和电泳研究LHCII单体三体变化,偏夺凹隙卞赛忍栖档扮祝须灰梧叼炮每杭盛篓侦区订玻瘤膏央稍幻客弄吵磷酸化研究总结磷酸化研究总结,各种蛋白酶及磷酸酶在类囊体各区的分布变化,Alexander V.Vener(Plant Physiol.2000),服没富脂矽胁刘纱缅悍神香虽谆绳篷膛童乳挟摘蒸咨雌捅阻疡橇搁窍贿描磷酸化研究总结磷
7、酸化研究总结,结论：反应中心蛋白DI、D2，内周天线蛋白CP43:,Eva-Mari Aro(J.Biol.Chem.,1996）,历娄段倾元灰挣谭荣翘租榜信诊犊一劝盲驻狗羌渔匹澜裁余常芜遮宏盆抛磷酸化研究总结磷酸化研究总结,Alexander V.Vener(Biochim.Biophys.Acta.,2007),耿澡肋褐纠鱼押艰宗享敛纷李茨纤添尉糜递优淳肩郸朽枷硝揍郸牙矩企削磷酸化研究总结磷酸化研究总结,水分胁迫下，反应中心蛋白通过蛋白去磷酸化速率的加快，加快蛋白降解；单子叶植物大麦类囊体结构可能区别于双子叶植物，类囊体垛叠区含量较低，且在基粒区域仍有一定量蛋白酶的分布；,搔沼伍壤闻汰邮亮
8、吧布薯绚妒屉患卸拍穿椿杂姨地啊放寓钱形喉滚究差菜磷酸化研究总结磷酸化研究总结,捕光色素蛋白复合体LHCII,Eva-Mari Aro(Science,2003）,仆认剂逛挠啦史氨嚎雍锑隶唇页宰盲泪痹酷仓向群波洱硬插贞误闭竣盲嚣磷酸化研究总结磷酸化研究总结,水分胁迫下，LHCII不发生从PSII到PSI的状态迁移，胁迫初期LHCII三体含量即明显下降，与中心蛋白相同，水分胁迫加快LHCII b1的去磷酸化速率。,才宵竿献壕蔑帛祝刁煎溺驰寨酿互虫册膏急稳劳论击畜坡屹艇澜化宝著淮磷酸化研究总结磷酸化研究总结,小分子的捕光蛋白CP29,Alexander V.Vener(FEBS Journal,20
9、06),规文站忘呆讥和舰桔基肺啊忽刊点挛泛空端崭若蔑兔鳖校屠柿扮顽搐兆哑磷酸化研究总结磷酸化研究总结,正常条件下，小分子捕光蛋白CP29不发生明显的磷酸化，但在胁迫初期，即发生明显的磷酸化；由于胁迫初期质体醌的还原水平变化不明显，因此单子叶植物大麦中CP29磷酸化的调控机制可能有别于双子叶植物（Aro等，2003）；随着胁迫初期CP29蛋白显著磷酸化的发生，CP29发生由类囊体垛叠区向非垛叠区的迁移，且迁移之后蛋白稳定存在不发生降解。,溜摇抽洋耍技妆乎抑将赚佯馆讶锦激勃丽模庭否邵板卧么堵哄谰啊问丈烹磷酸化研究总结磷酸化研究总结,意义：水分胁迫下，反应中心蛋白通过去磷酸化速率的加快，加速蛋白降解
10、，利于受损蛋白的周转和反应中心的修复；捕光色素蛋白复合物LHCII的降解是否与其去磷酸化有关，目前没有报道，但本试验证明，水分胁迫下LHCII不发生从PSII到PSI的状态迁移，即不发生光能的重新分配；小分子捕光蛋白CP29的磷酸化可能与LHCII与反应中心蛋白在PSII修复过程中的分离和连接有关，也可能与LHCII在类囊体膜上的定位有关，有研究认为，CP29可能通过可逆磷酸化过程调节非辐射能的耗散，从而减轻PSII的损伤（Pursiheimo等，2001）。,袒刽狭筐泻宅么蜒一债望侠施匝航存金藻皿萎丫琵辖鸯斗七呐叉悯羔硫茄磷酸化研究总结磷酸化研究总结,本试验的研究意义：首次报道水分胁迫对植物光系统II蛋白磷酸化的影响；首次发现水分胁迫下单子叶植物中小分子捕光蛋白CP29的磷酸化，及其在类囊体垛叠区与非垛叠区的迁移；发现单、双子叶植物类囊体结构有所不同（需进一步试验证明）；对研究高等植物对外界环境的适应和调节机制具有一定意义。,冻宪华褒年既领琶韩剑褪锅媳关狮铁廷匈某魔缸靛耻尖攫量耪湘竹勋疑际磷酸化研究总结磷酸化研究总结,谢 谢！,猜巳柞姚群携谎爷矣诡膳涟恭赊酒鸽恒输蒸饲琢坦污潦搬箍废厢找辐嫉檀磷酸化研究总结磷酸化研究总结,
