Characterization of a Calmodulin-like Protein from Arabidopsis

拟南芥类钙调蛋白的表征

基本信息

项目摘要

A primary intracellular target for calcium ions acting as second messengers are calcium binding proteins. In plants, calmodulin is the only recognized and biochemically characterized calcium binding protein. Animals, on the other hand, contain a number of additional calcium-binding proteins (calmodulin-like proteins), which mediate cell- or tissue- specific calcium-regulated processes. The working hypothesis for this research, based on cDNA cloning and direct biochemical assays, is that plants also contain calmodulin-like proteins which may mediate calcium- regulated processes distinct from those mediated by calmodulin. To test and further extend this hypothesis the following specific goals are proposed: (1) to complete the characterization of a cDNA clone, isolated from Arabidopsis thaliana, which encodes a polypeptide that shares approximately 60% amino acid sequence identity with other higher plant calmodulins, by comparing the biochemical properties of the protein encoed by this clone with authentic calmodulin purified from Arabidopsis seedlings; (2) to develop an antobody6 probe for the protein encoded by the Arabidopsis cDNA, and to use this probe to ascertain the tissue- specificity of expression of the calmodulin-like polypeptide during Arabidopsis development, and to examine the subcellular distribution of target proteins that potentially interact with the calmodulin-like polypeptide; and (3) to examine the functional relationship between calmodulin and the Arabidopsis calmodulin-like protein using NAD kinase activation as a model target enzyme system. The long range goals of this research are to identify in plants the members of the family of calcium binding proteins, and to determine what physiological roles these proteins play in plant growth and development. Since similar proteins are known to be important in the regulation of many intracellular functions in animals, the characterization of these putative regulatory molecules in plants should greatly enhance our understanding of the regulation of plant cell function by calcium.
细胞内钙离子的主要靶点, 信使是钙结合蛋白。 在植物中,钙调素 是唯一公认的和生物化学特征的钙 结合蛋白 另一方面,动物含有大量的 另外的钙结合蛋白(钙调蛋白样蛋白), 介导细胞或组织特异性钙调节 流程. 这项研究的工作假设,基于 cDNA克隆和直接生化测定,是植物也 含有钙调素样蛋白质,其可介导钙- 调节过程不同于由钙调蛋白介导的过程。 为了测试和进一步扩展这一假设, 目标是:(1)完成对一个 cDNA克隆,分离自拟南芥,其编码一个 共享大约60%氨基酸序列的多肽 与其他高等植物钙调素的同一性,通过比较 该克隆编码的蛋白质的生物化学性质, 从拟南芥幼苗中纯化的真实钙调素;(2) 开发用于由所述蛋白质编码的蛋白质的抗体6探针。 拟南芥cDNA,并使用该探针来确定组织- 钙调素样多肽表达的特异性 在拟南芥发育过程中,并检查亚细胞 潜在相互作用的靶蛋白的分布 钙调素样多肽;和(3)检查 钙调素与拟南芥的功能关系 以NAD激酶激活为模型的钙调素样蛋白 靶向酶系统。 这项研究的长期目标是在植物中识别 钙结合蛋白家族的成员,以及 确定这些蛋白质在植物中起什么样的生理作用 促进经济增长和发展。 由于已知类似的蛋白质 在调节许多细胞内的功能, 动物,这些假定的调节特性 植物中的分子应该大大提高我们对 钙对植物细胞功能的调节。

项目成果

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