ERK在Ce诱导红豆杉细胞次生代谢过程中的信号转导作用

摘要

为探究Ce<'4+>诱导东北红豆杉细胞次生代谢过程中信号如何传递到细胞核内并作用于次生代谢相关的基因,以及ERK在次生代谢相关酶激活过程中的介导作用,系统研究了Ce<'4+>对ERK的诱导效应以及ERK的磷酸化对紫杉二烯合成酶基因转录、苯丙氨酸解氨酶和脂氧合酶酶活的影响.结果如下: 1.通过Western杂交方法检测了1mM Ce<'4+>对红豆杉细胞ERK的激活效应,结果表明1mM Ce<'4+>能快速诱导ERK的磷酸化,在1h激酶活性达到最高.而且不同Ce<'4+>浓度的诱导实验表明ERK的磷酸化与Ce<'4+>的诱导存在浓度依赖性. 2.通过添加特异ERK磷酸化的抑制剂PD98059,并进行Western杂交检测,结果表明ERK的磷酸化水平随PD98059浓度的升高而降低,PD98059达到200μM时,ERK磷酸化水平降低到诱导水平的46﹪,对照水平的89﹪. 3.通过半定量RT-PCR的方法分析对照组、诱导组以及抑制组细胞紫杉二烯合成酶基因的转录水平,相关性分析表明紫杉二烯合成酶基因的转录与ERK的磷酸化呈正相关. 4.分光光度法检测对照组、诱导组和抑制组细胞苯丙氨酸解氨酶和脂氧合酶的活性,表明苯丙氨酸解氨酶和脂氧合酶的活性与ERK的活性密切相关. 综上所述,ERK的磷酸化在Ce<'4+>诱导红豆杉细胞的次生代谢过程中扮演着重要的信号传递角色.

目录

文摘

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前言

第一章文献综述

1.1诱导子在植物细胞培养体系中的应用

1.1.1诱导子概述

1.1.2诱导子与植物细胞信号转导

1.2 MAPK在植物细胞信号传递中的作用

1.2.1植物MAPK级联途径

1.2.2 MAPK与植物的防御应答

1.2.3 MAPK与其它次级信号的关系

1.2.4 MAPK与基因的转录调控

1.2.5植物细胞完整的信号转导

1.3诱导子与红豆杉细胞次生代谢相关酶

1.3.1苯丙氨酸解氨酶

1.3.2脂氧合酶

1.3.3紫杉二烯合成酶

1.4稀土元素的诱导特性

1.4.1稀土与植物次生代谢

1.4.2稀土与细胞信号转导

1.5本文的研究意义及主要研究内容

第二章Ce4+对ERK磷酸化的快速诱导效应

2.1材料和方法

2.1.1实验设备和试剂

2.1.2细胞株系及其培养

2.1.3实验设计

2.1.4蛋白样品制备及浓度测定

2.1.5免疫印迹法(Western Blotting)检测ERK的磷酸化

2.2结果与讨论

2.2.1 Ce4+诱导ERK磷酸化

2.2.2不同浓度Ce4+对ERK磷酸化的影响

2.2.3 PD98059对Ce4+诱导ERK磷酸化的影响

2.3小结

第三章ERK对Ce4+促进txs转录的介导作用

3.1材料与方法

3.1.1试剂

3.1.2细胞株系及其培养

3.1.3实验设计

3.1.4总RNA提取

3.1.5 cDNA制备

3.1.6东北红豆杉gapdh cDNA片段的克隆

3.1.7半定量RT-PCR

3.1.8 PCR产物定量分析

3.2结果与讨论

3.2.1半定量RT-PCR体系的建立

3.2.2txs在Ce4+诱导后转录水平的变化

3.2.3txs转录水平与ERK磷酸化水平相关性分析

3.3小结

第四章ERK介导红豆杉细胞PAL和LOX的激活

4.1材料与方法

4.1.1试剂

4.1.2细胞株系及培养方法

4.1.3实验设计

4.1.4 PAL酶活的测定

4.1.5 LOX酶活的检测

4.2结果与讨论

4.2.1 Ce4+以及PD98059对PAL和LOX酶活性的影响

4.2.2 ERK磷酸化活性与PAL和LOX酶活的相关性

小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

附录

发表论文和科研情况说明

致 谢