乙烯荷尔蒙诱导的与叶器官的细胞分裂分化相关的翻译后修饰(PTM)网络

批准号:
31570187
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
李凝
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨铸、黄伟成、刘士畅、王凯
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中文摘要
乙烯是调节植物生长发育的重要荷尔蒙之一,它积极参与影响叶器官萌出、生长、衰老等阶段。乙烯对茎弯曲、开花和叶片发育过程的细胞分裂和扩张有着正负两种调控作用,如低浓度乙烯促进乙烯生物合成缺陷突变体acs叶片扩张,而高浓度抑制其扩张。为进一步了解乙烯调控叶细胞分裂和扩张的机理,本项目将用拟南芥acs植株作材料,利用定量蛋白组学方法挖掘鉴定、配合生物学功能分析对乙烯调控的翻译后修饰(PTM)网络-磷酸化蛋白质组和蛋白降解组进行研究。采用多步纯化、质谱鉴定、定量分析来挖掘大量磷酸化位点与泛素修饰的目标蛋白,探索由乙烯诱导的磷酸化蛋白组与泛素-26S蛋白酶体介导的降解蛋白组在乙烯信号调控叶器官细胞分裂和扩张中的作用。揭示乙烯在植物叶器官细胞分裂和扩张中的多重和双互抗作用以及PTM网络所介导的信号通道是如何调控细胞周期中的重要节点。这一研究成果及研究方法将广泛服务于农林业分子育种,分子设计和新品种培育。
英文摘要
Ethylene is one of the most important plant hormones that regulate plant growth and development. It is actively involved in regulation of leaf organ formation, leaf growth, development and senescence. Ethylene has both stimulatory and inhibitory effects on cell division and expansion during shoot bending, flowering and leaf development. For example, a low dose of ethylene stimulates Arabidopsis growth and expansion while higher level inhibits its growth and development in ACC synthase-deletion or ethylene biosynthesis deficient (acs) line. To further elucidate the molecular mechanism underlying leaf organ development and cell cycle, division and expansion, our laboratory plan to utilize the acs mutant as the experimental material and study the ethylene-regulated post-translational modification (PTM) network and 26S proteasome-mediated protein degradation during leaf development using functional and quantitative PTM proteomics approach and to reveal the multiple and dual-and-opposing effects of ethylene on leaf cell division, differentiation and expansion and uncover the PTM network-mediated cell signaling in cell cycle and the key crosstalks between ethylene and cell cycle. We plan to adopt multiple steps to purify and use mass spectrometer to analyze a large quantity of phosphosites and proteasome-targeted proteins. In addition, we intend to study the biological functions of these newly identified phosphosites and proteasome-targeted protein in leaf cell division, differentiation and expansion. The outcomes of this investigation will be applied to molecular breeding, molecular designing and new cultivar generation of agricultural and forestry crops.
乙烯是调节植物生长发育的重要荷尔蒙之一,它积极参与影响叶器官萌出、生长、衰老等阶段。乙烯对茎弯曲、开花和叶片发育过程的细胞分裂和扩张有着正负两种调控作用,如低浓度乙烯促进乙烯生物合成缺陷突变体acs叶片扩张,而高浓度抑制其扩张。为进一步了解乙烯调控叶细胞分裂和扩张的机理,本项目将用拟南芥acs植株作材料,利用定量蛋白组学方法挖掘鉴定、配合生物学功能分析对乙烯调控的翻译后修饰(PTM)网络-磷酸化蛋白质组和蛋白降解组进行研究。探索由乙烯诱导的磷酸化蛋白组与泛素-26S 蛋白酶体介导的降解蛋白组在乙烯信号调控叶器官细胞分裂和扩张中的作用。揭示乙烯在植物叶器官细胞分裂和扩张中的多重和双互抗作用以及PTM网络所介导的信号通道是如何调控细胞周期中的重要节点。这一研究成果及研究方法将广泛服务于农林业分子育种,分子设计和新品种培育。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
ECL: an exhaustive search tool for the identification of cross-linked peptides using whole database.
ECL:使用整个数据库识别交联肽的详尽搜索工具
DOI:10.1186/s12859-016-1073-y
发表时间:2016-05-20
期刊:BMC bioinformatics
影响因子:3
作者:Yu F;Li N;Yu W
通讯作者:Yu W
In planta chemical cross-linking and mass spectrometry analysis of protein structure and interaction in Arabidopsis
拟南芥蛋白质结构和相互作用的植物化学交联和质谱分析
DOI:10.1002/pmic.201500310
发表时间:2016
期刊:Proteomics
影响因子:3.4
作者:Zhu Xinliang;Yu Fengchao;Yang Zhu;Liu Shichang;Dai Chen;Lu Xiaoyun;Liu Chenyu;Yu Weichuan;Li Ning
通讯作者:Li Ning
Quantitative and Functional Phosphoproteomic Analysis Reveals that Ethylene Regulates Water Transport via the C-Terminal Phosphorylation of Aquaporin PIP2; 1 in Arabidopsis
定量和功能磷酸化蛋白质组学分析表明,乙烯通过拟南芥中水通道蛋白 PIP2;1 的 C 末端磷酸化来调节水运输。
DOI:10.1016/j.molp.2015.10.001
发表时间:2016-01-04
期刊:MOLECULAR PLANT
影响因子:27.5
作者:Qing, Dongjin;Yang, Zhu;Li, Ning
通讯作者:Li, Ning
Quantitative and functional posttranslational modification proteomics reveals that TREPH1 plays a role in plant touch-delayed bolting
定量和功能翻译后修饰蛋白质组学揭示 TREPH1 在植物接触延迟抽苔中发挥作用
DOI:10.1073/pnas.1814006115
发表时间:2018-08
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
影响因子:11.1
作者:Wang Kai;Yang Zhu;Qing Dongjin;Ren Feng;Liu Shichang;Zheng Qingsong;Liu Jun;Zhang Weiping;Dai Chen;Wu Madeline;Chehab E Wassim;Braam Janet;Li Ning
通讯作者:Li Ning
Establishment of Dimethyl Labeling-based Quantitative Acetylproteomics in Arabidopsis
基于二甲基标记的拟南芥定量乙酰蛋白质组学的建立
DOI:10.1074/mcp.ra117.000530
发表时间:2018
期刊:Molecular & Cellular Proteomics
影响因子:7
作者:Liu Shichang et al.;Li Ning
通讯作者:Li Ning
使用4C定量翻译后修饰蛋白组学和蛋白互作组学研究揭示触摸型态发生中的信号传导通道和机理
- 批准号:32070205
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李凝
- 依托单位:
使用定量翻译后修饰蛋白组学和分子系统生物学手段揭示丝裂原活化蛋白激酶通路介导的风胁迫响应信号转导网络
- 批准号:31870231
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李凝
- 依托单位:
用功能磷酸化蛋白组学方法研究乙烯调控的拟南芥茎的反向地性运动
- 批准号:31370315
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:78.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:李凝
- 依托单位:
国内基金
海外基金
