课题基金 / 基金详情

核孔蛋白Nup88调控植物光形态建成的分子机制

批准号:
32100195
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
姜霁珊
依托单位:
学科分类:
植物光合与固氮
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
姜霁珊

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
植物由暗形态建成到光形态建成的转换依赖于光敏色素通过核孔复合体从细胞质进入细胞核,激活光形态建成基因的表达,因此核孔蛋白对植物的光形态建成具有举足轻重的作用。但目前其调控光信号途径的机制尚不清楚。我们前期研究发现,核孔蛋白Nup88是光形态建成的正调控因子,且nup88突变体中光信号途径关键负调控因子光敏色素作用因子PIF1,3,4和5表达量均显著高于对照,因此推测Nup88通过PIFs调控植物光形态建成。基于此,本项目拟利用瞬时与稳定表达实验,明确Nup88对PIFs组织表达特异性、蛋白定位和含量的调控作用;利用酵母文库筛选Nup88的互作蛋白,并通过分子生物学的方法验证互作;利用过表达和敲除Nup88互作蛋白的遗传材料,明确其对下胚轴生长及PIFs的调控作用,以期揭示核孔蛋白Nup88调控植物光形态建成的分子机制,进而完善植物光形态建成的调控网络。
英文摘要
The transition from skotomorphogenesis to photomorphogenesis depends on translocation of photoreceptors and key regulators from the cytosol to the nucleus via Nuclear Pore Complexs (NPCs), therefore nucleoporins that make up NPCs are critical for photomorphogenesis. However, the mechanisms of nucleoporins in regulating photomorphogenesis remain elusive. Our previous studies have identified Nup88 as a positive regulator of photomorphogenesis. Expression of phytochrome interacting factors PIF1, 3, 4, and 5, key regulators of photomorphogenesis, are significantly increased in nup88 mutant as compared to wild type, which indicates a PIFs dependent regulatory role of Nup88 in photomorphogenesis. This project will continue based on the previous findings to examine whether the regulation of PIFs by Nup88 is exclusive to transcription or extends to tissue specificity, subcellular localization and protein abundance through transient and stable transformation. Then look for proteins that interact with Nup88 and validate the interactions with available molecular biology methods. Lastly, genetically clarify roles of Nup88 and its interaction protein in regulating hypocotyl growth by creating overexpressors and mutants. The project aims to elucidate molecular mechanisms of Nup88 in regulating photomorphogenesis, and extends the regulatory network of plant photomorphogenesis.
嵌合在核膜上的核孔复合体是蛋白质和RNA在细胞核与细胞质间双向移动的通道。大部分核孔复合体蛋白的编码基因突变后会造成植物生长发育的缺陷,影响植物对逆境的响应甚至导致植物死亡,因此限制了核孔蛋白在分子水平对某一特定性状的调控机制研究。光作为植物生长发育的能量来源和关键的调控因子,其信号的传导依赖于光受体通过核孔复合体在细胞核与细胞质之间的双向移动,该移动特性对植物进行暗形态建成还是光形态建成具有决定作用。尽管对于光信号转导的研究已经持续了数十年,但核孔蛋白在光信号转导中的作用仍未见报道。本项目前期研究发现,核孔蛋白nup88突变体在黑暗下下胚轴与野生型生长一致,但光照条件下下胚轴比野生型显著伸长。并且光照条件下,nup88突变体中核心光形态建成调控因子PIF1,3,4和5表达量与野生型相比显著升高。在此基础上,本研究明确了Nup88正调控植物光形态建成的功能,并证明了Nup88对下胚轴伸长的调控作用依赖PIF4。筛选到与Nup88互作的蛋白COP1,并进一步证明Nup88通过COP1调控下胚轴的伸长。进一步研究发现,Nup88与PIF4互作,且Nup88通过COP1调控PIF4的转录水平和蛋白丰度,进而影响植物下胚轴的伸长。我们的研究揭示了核孔蛋白Nup88调控植物光形态建成的分子机制,并进一步拓展了植物核孔蛋白的功能研究。
NUP96与光敏色素B调控下胚轴伸长的分子机制
  • 批准号:
    32370258
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    姜霁珊
  • 依托单位:
国内基金
海外基金