[發明專利]擬南芥絲氨酸羧肽酶類蛋白基因SCPL41及其突變體的應用

無效

• 申請號: 201210013194.X
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102911954A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 李唯奇;賈艷霞;蘇一蘭
• 申請（專利權）人: 中國科學院昆明植物研究所
• 主分類號: C12N15/57
• 分類號: C12N15/57;A01H5/00
• 代理公司: 昆明協立知識產權代理事務所(普通合伙) 53108
• 代理人: 馬曉青

技術領域：

本發明屬于基因工程領域。具體地，本發明涉及一種擬南芥絲氨酸羧肽酶類蛋白基因SCPL41及其T-DNA插入突變體在培育耐受正丁醇脅迫、對脫落酸不敏感、對鹽脅迫敏感、而且種子個體顯著小于野生型擬南芥的種子的轉基因植物中的應用。

背景技術：

植物在生長發育過程中往往會受到各種生物或非生物因子的脅迫。植物在接收到外界脅迫信號之后，會及時調整自身的代謝或物質含量來響應外界信號。膜脂是生物膜的骨架成分，而且能在磷脂酶的催化作用下水解后產生的產物來參與多種生理過程以及環境刺激引起的細胞反應。轉移磷脂酰基反應(transphosphatidylation)是指，在磷脂酶D(phospholipaseD，PLD)的催化作用下，甘油磷脂的磷酸二酯鍵發生斷裂，并把磷脂的磷脂酰基轉移到伯位醇上或者水上，從而生成磷脂酰醇或者磷脂酸的反應。

磷脂酶D(phospholipase?D，PLD)廣泛存在于哺乳動物的組織與細胞中，催化其主要底物磷脂酰膽堿(phosphatidylcholine，PC)，所生成的直接和間接產物磷脂酸(phosphatidic?acid，PA)和二脂酰甘油(diacylglycerol，DAG)與溶血磷脂酸(lysophosphatidic?acid，LPA)均是重要的第二信使物質。這條生化通路被認為是細胞信號轉導的重要途徑之一。但是在短鏈伯位醇(從甲醇到正庚醇)存在的情況下，PLD優先催化PC與短鏈伯位醇發生轉磷脂酰基反應(transphosphatidylation)產生穩定的磷脂酰醇(phosphatidyl?alcohol)和水，從而抑制了PA的生成，也就阻止了PA的進一步代謝以及響應信號的進一步向下傳遞。

由于PLD的轉移磷脂酰反應這一特性，研究者們通常使用醇類物質作為PA經PLD途徑生成的抑制劑來探究PLD的功能，而且此反應體現出許多生物學作用。轉移磷脂酰反應在動物中的生物學作用主要體現于利用轉移磷脂酰反應探究乙醇對動物組織或器官的傷害機制和PLD在傷害過程中的作用，以及對轉移磷脂酰反應異常引起的疾病的致病機理研究。在乙醇的浸入下，動物細胞中大量的磷脂發生轉移磷脂酰反應，形成磷脂酰乙醇(phosphatidylethanol，PtdEt)，PtdEt被認為是造成磷脂代謝混亂的原因之一。PtdEt可通過增加膜流動性而改變膜的物理化學特性，它對與膜相連的兩種酶有相反的作用，削弱Na⁺/K⁺-ATP酶的活性，而增強5核苷酸酶的活性。PtdEt還可作為磷脂酰絲氨酸的取代物激活大腦PKCγ，從而改變原有的激活模式。等(2000)發現乙醇和正丁醇抑制了PKC活性、阻斷了PLD信號通路，造成大鼠腦皮質星形膠質細胞增殖受阻。這一發現將有助于揭示酗酒引起的胚胎發育不良的原因。以上實驗結果及推測暗示著由PLD介導的轉移磷脂酰反應可能是導致由乙醇引發的疾病的起因。另外，PLD催化PC與甘油二酯發生轉移磷脂酰反應生成的bis-PA與激活人類纖維原細胞血管緩激肽有關；山梨醇的不正常積累引發了轉移磷脂酰反應，生成磷脂酰-山梨醇，而這種異常的磷脂的產生改變了膜脂質體的代謝，從而導致糖尿病的發生；而轉移磷脂酰反應異常還可能是導致的糖尿病心肌癥及心肌缺血再灌注損傷的原因。