水稻硅結(jié)合蛋白的鑒定及功能研究.pdf

1、本論文首次報(bào)道了水稻葉片中硅結(jié)合蛋白的分離提取方法、分子特征及其功能與分布，從分子水平上揭示了水稻控制硅沉積的機(jī)制，并進(jìn)一步探討了硅結(jié)合蛋白與硅減輕水稻重金屬鎘毒害的關(guān)系。研究的主要結(jié)論如下：通過(guò)低溫?fù)v碎分級(jí)分離法我們成功從水稻葉片中分離到天然硅體，進(jìn)而分離到一種與硅緊密結(jié)合的分子量為117kDa的蛋白，稱(chēng)之為硅結(jié)合蛋白。通過(guò)N-末端測(cè)序和查詢(xún)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)，鑒定了SBP117是一種未知功能的富脯氨酸蛋白家族的成員，其蛋白質(zhì)序列號(hào)為AA

2、O72557.1，它的氨基酸組成與硅藻和黃瓜中發(fā)現(xiàn)的硅結(jié)合蛋白相似，但排列順序明顯不同，說(shuō)明其可能是一種禾本科植物所特有的控制硅沉積代謝的蛋白。體外實(shí)驗(yàn)證明SBP117具有明顯的誘導(dǎo)硅酸沉淀的能力，其沉淀的硅酸量與加入的蛋白量呈正相關(guān)，并且與加入的硅酸量也呈正相關(guān)，在植物細(xì)胞生理pH范圍5.0左右蛋白活性最強(qiáng)。人工合成SBP117的兩個(gè)肽段與匙孔嘁血藍(lán)蛋白載體偶聯(lián)后免疫兔子，獲得了抗SBP117的專(zhuān)一性抗體。免疫印跡檢測(cè)表明此抗體還能與

3、其它累積硅的禾本科植物硅體中的蛋白發(fā)生交叉反應(yīng)，但不能與雙子葉植物(如番茄葉)蛋白反應(yīng)，這說(shuō)明與SBP117相似的硅結(jié)合蛋白廣泛存在于積累硅的禾本科植物之中，硅在高等植物中的積累具有系統(tǒng)發(fā)育上的特征。免疫細(xì)胞化學(xué)檢測(cè)SBP117主要分布在水稻葉片的泡狀細(xì)胞中；組織印跡法顯示SBP117主要分布在水稻根莖葉的外表皮中，在根和葉的維管組織中也有分布，這與硅在水稻體內(nèi)的分布是一致的，說(shuō)明此蛋白參與控制硅在水稻體內(nèi)的沉積。另外，我們還研究了硅結(jié)