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MDPI|中国农业大学陈立群研究团队利用亚细胞定位技术揭示了抗霉病位点 O 4 与 CaM/CML 相互作用并参与根系重力响应

作者:南京瑞源生物技术有限公司 浏览: 发表时间:2021-08-27 11:16:29

植物特异性抗霉病基因座 O (MLO) 蛋白包含七个跨膜域和一个保守的钙调蛋白结合域,在许多植物发育过程中发挥重要作用。

中国农业大学研究团队在MDPI发表了一篇名为“The Mildew Resistance Locus O 4 Interacts with CaM/CML and Is Involved in Root Gravity Response”的文章揭示了抗霉病位点 O 4 与 CaM/CML 相互作用并参与根系重力响应。


在这里,我们报告了拟南芥根中MLO4 蛋白的功能表征。MLO4 被鉴定为与 CML12 相互作用,在筛选来自拟南芥MLO的蛋白质与钙调蛋白/钙调蛋白样 (CaM/CML) 家族之间的相互作用时,使用酵母双杂交 (Y2H) 测定法。然后,通过LCI和双分子荧光互补 (BiFC) 检测进一步验证了 MLO4 和 CML12 之间的相互作用。遗传分析表明,mlo4、cml12和mlo4 cml12突变体在根重力响应中表现出类似的缺陷。这些结果意味着 MLO4 可能通过与 CML12 的相互作用在根系重力响应中发挥重要作用。此外,我们的结果还表明 MLO 和 CaM/CML 家族之间的相互作用可能是保守的。


MLO 蛋白在 C 端区域包含 CaMBD 。因此,Y2H 使用 15 种 MLO 蛋白的 C 端区域来表征 MLO 和 CaM/CML 蛋白的相互作用。结果表明,每种MLO蛋白可能与酵母细胞中的至少一种CML蛋白相互作用。特别是,参与花粉管接收的 NTA/MLO7 可以与多达 11 种候选 CML 蛋白相互作用,包括 CML8-12、CML26、CML30、CML37、CML38、CML40 和 CML40。对三种密切相关的蛋白质 MLO4、MLO11 和 MLO14 的测定也获得了类似的结果,这些蛋白质在根系形态发生中发挥作用 [ 11]]。MLO4 与 CML12、CML40 和 CML44 相互作用。MLO11 与 CML47 相互作用。MLO14 与 CML17、CML18 和 CML49 相互作用。


首先选择MLO4和CML12来验证Y2H筛选的结果(图S1)。然后,LCI 结果显示 CML12 与烟草细胞中的 MLO4 全长相互作用(图2a )。BiFC 结果表明 CML12 与 MLO4 的细胞质结构域相互作用,与 Y2H 结果一致。此外,当 MLO4 的全长用于检测时,交互信号仅在质膜上检测到,质膜与膜染料 FM 4-64 的染色信号共定位(图2b)。该结果与从具有信号肽和七个跨膜结构域的 MLO4 的膜定位获得的结果一致 。

图 2. CML12 与 MLO4 互作

总之,响应细胞外信号,MLO 蛋白似乎调节质膜上 SNARE 依赖性囊泡转运相关过程,与 Ca 2+信号传导密切相关,可能是通过与 CaM/CML 相互作用。

MLO 蛋白是植物独有的 。尽管一些mlo突变体已被表征,但 MLO 蛋白调节 CaM 的机制仍然知之甚少。MLO 在调节 Ca 2+负载的 CaM/CML 中的生化功能也仍然难以捉摸。

MDPI|中国农业大学陈立群研究团队利用亚细胞定位技术揭示了抗霉病位点 O 4 与 CaM/CML 相互作用并参与根系重力响应
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