【摘 要】
：
小分子激酶抑制剂可以通过自由扩散、协助扩散和主动运输等方式进入细胞,特异靶向目标蛋白,竞争性结合ATP结合位点,进而调控特异激酶的活性,影响其生物学功能,已成为研究的前沿热点。拟南芥受体激酶FERONIA（FER）作为Catharanthus roseus RLK1-like（Cr RLK1L）家族成员之一,参与调控植物的生长发育、生殖发育以及免疫防御等多种生物学过程。FER由胞外区、跨膜区和胞内
论文部分内容阅读
小分子激酶抑制剂可以通过自由扩散、协助扩散和主动运输等方式进入细胞,特异靶向目标蛋白,竞争性结合ATP结合位点,进而调控特异激酶的活性,影响其生物学功能,已成为研究的前沿热点。拟南芥受体激酶FERONIA（FER）作为Catharanthus roseus RLK1-like（Cr RLK1L）家族成员之一,参与调控植物的生长发育、生殖发育以及免疫防御等多种生物学过程。FER由胞外区、跨膜区和胞内激酶区三个结构域组成,且主要通过其激酶活性发挥功能。目前尚无FER激酶小分子抑制剂的报道,对于该类抑制剂的研发和机制研究是亟需的。本研究从拟南芥Cr RLK1L家族成员FER入手,利用表型筛选、生物化学和结构生物学手段开发FER激酶特异的小分子抑制剂,具体结果如下:1.通过生物信息学手段发现与FER相似度最高的人受体激酶IRAK4,并找到5种IRAK4激酶小分子抑制剂（分别编号IR1--5）,利用野生型和fer-5突变体材料,通过一系列生理表型实验对IR1--5进行筛选。根毛生长的表型分析可知,野生型对IR5抑制剂敏感,对IR2、3、4抑制剂较敏感,对IR1抑制剂不敏感,而fer-5突变体对这5种抑制剂均不敏感。通过活性氧染色发现IR5抑制剂通过阻碍FER对生长素或小肽RALF1的响应,进而抑制根毛的极性生长。2.体外表达和纯化不同长度的FER激酶区蛋白,利用共晶结构解析小分子抑制剂与FER激酶的结合方式,发现小分子IR1和IR5与ATP竞争性结合FER。通过分析小分子IR1和IR5与FER激酶结合的关键氨基酸位点,并结合ADPGlo Assay（体外酶活检测）和SPR（表面等离子共振实验）检测FER与小分子IR1和IR5的亲和力,发现IR5抑制剂与FER的结合强度高,IR1抑制剂与FER的结合强度较高,得出IR5抑制剂是最适的FER激酶候选小分子抑制剂的结论。3.以p FER:FER-FLAG为材料并结合anti-Ser/Thr抗体检测IR5抑制剂对RALF1介导的FER自磷酸化的影响,发现IR5抑制剂降低FER的自磷酸化水平;提取p GEF1:GEF1-GFP幼苗总蛋白并结合小分子Phos-tage Acrylamide检测FER下游GEF1（Guanine nucleotide exchange factors 1）的磷酸化水平以及利用anti-p Ser251/Thr252 RIPK（RPM1-induced protein kinase）特异磷酸化抗体对转基因植物p RIPK:RIPK-FLAG中RIPK的磷酸化水平进行检测分析,进而建立FER下游GEF1和RIPK磷酸化水平检测体系。4.通过比对Cr RLK1L家族激酶区,发现FER及其同源基因ANX/BUPS、ANJ和THE1编码的蛋白在氨基酸序列和二级结构上高度相似,并通过花粉管体外萌发实验探究IR5抑制剂的特异性,得出IR5抑制剂不影响花粉管生长的结论,即IR5可能特异地作用于FER激酶。综上所述,本研究从FER激酶抑制剂筛选、候选抑制剂作用检测、FER激酶结构域解析、磷酸化体系建立和IR5抑制剂特异性分析五个方面,揭示小分子抑制剂体外与FER激酶的结合方式,筛选出FER激酶候选小分子抑制剂IR5,并发现IR5可能特异作用于FER。本研究为探索FER的生物学功能提供重要的分子工具,为农作物的生产应用提供重要思路。
其他文献
自然语言指令解析是使人和机器人之间的交互变得更自然、流畅的重要环节。在人-机器人交互过程中,使机器人了解指令的意图和指令中关键单词的含义是自然语言指令解析的基础工作,但往往自然语言指令数据难以收集,导致模型存在泛化能力差的问题。另外,自然语言指令导航是人-机器人交互所必须具备的能力,也是完成取物任务的前提,但由于自然语言的任意性,不同人对于相同任务的指令描述会存在不同,这可能会导致指令和导航行为动
空腔是蛋白质分子的重要组成部分,它对蛋白质功能调控有极为重要的影响。蛋白质上存在多个空腔,其中活性位点所在空腔是发挥蛋白质调控功能的关键结构。然而,空腔随着蛋白质结构不停地运动变化,对领域专家观察理解造成了困难,因此借助可视化技术理解空腔成为生物信息领域的研究热点之一。通过对口袋（空腔的一种特殊情况）的别构运动进行干预,也能达到调控蛋白质功能的目的。但通过生物实验进行别构识别的方法耗时且昂贵,所以
铜锌锡硫硒（Cu2ZnSn（S,Se）4,CZTSSe）是一种用于薄膜太阳能电池吸收层的理想材料,因为其所包含的元素丰富无毒,并具有高光吸收系数(10~4 cm-1)和连续可调的直接带隙（1.0～1.5 e V）。目前,低成本且环保的制备方法是CZTSSe太阳能电池能够实现大规模应用的关键。电化学分层沉积法因其无毒环保、操作简单、成本低廉和适合大面积制备等优点而极具发展前景。然而,由于金属之间的扩
在如今的信息化时代,每天都会产生大量的数据,这为用户寻找所需要的内容带来巨大的困难。为了帮助用户从大量数据中筛选出重要信息,个性化推荐系统便应运而生。其算法核心是分析用户历史行为,预测用户偏好,再从数据中挖掘符合用户偏好的内容并推荐给用户。然而由于算法原理的局限性,传统推荐算法不可避免的存在数据稀疏和冷启动问题。近年来深度学习的出现为推荐系统的研究指明了新的方向。但现有基于深度学习的推荐算法往往默
在基于深度学习的图像分类领域,对抗样本生成的目的是使深度神经网络分类错误,进而验证被攻击网络的鲁棒性与安全性。对抗样本生成方法作为人工智能领域的重要分支,在诸多视觉任务的安全落地方面发挥着重要作用。目前,由于现有对抗样本生成方法通常无法获取被攻击目标网络的相关信息且不能频繁访问目标网络,对抗样本的生成任务面临着巨大挑战。本文针对现有对抗样本生成方法的不足,深入分析国内外研究现状并结合深度神经网络的
利用纳豆芽孢杆菌发酵紫菜，采用单因素试验和正交试验研究发酵温度、发酵转速、发酵时间、氯化钠添加量对纳豆芽孢杆菌液体发酵氨基酸态氮含量和感官评分的影响.结果表明：最优发酵条件为发酵温度35℃、发酵转速200 r·min-1、发酵时间27 h、氯化钠添加量1.0%，在此条件下，纳豆芽孢杆菌发酵紫菜氨基酸态氮含量最高(1.59 g·L-1),感官评分最高（9.02）.经过纳豆芽孢杆菌发酵的紫菜蛋白质水解
电介质电容器在国防、高新技术、民用等领域均被广泛应用,研制高储能密度和效率的储能器件是当前储能介质领域研究的重点。反铁电材料因具有功率密度高、放电速度快等优点,被认为是最具潜力的高功率密度储能电介质材料。其中Pb Zr O3（PZO）基反铁电材料,具备典型的反铁电-铁电相变行为,有丰富的相结构,室温下饱和极化高,剩余极化小,是一种理想的储能反铁电材料基体。随着器件高功率、集成化、小型化的发展,进一
单原子催化剂（SACs）指孤立的金属原子稳定地分散在合适的载体上,是近年来催化科学领域最前沿的研究方向之一。单原子催化剂由于其单分散的局部原子环境而具有独特的电子结构,表现出最大化的活性位点利用率、更高的催化效率和更强的选择性,在能源和环境领域具有重要的潜在应用价值。铁（Fe）作为一种非贵金属,也是一种重要的催化剂材料,铁基单原子催化剂具有良好的催化活性、选择性和稳定性,其性能可媲美贵金属催化剂,
二碲化锰（MnTe2）是一种重要的过渡金属硫族化合物半导体,其晶体结构为黄铁矿（pyrite）结构。MnTe2是一种反铁磁半导体,其奈尔温度TN约为86 K,在该温度处,发生二阶反铁磁转变;MnTe2还具有高的塞贝克系数（～400μV/K）和低的晶格热导率,在热电器件应用中展现出高转换效率。目前,MnTe2在薄膜生长技术和基本物理性质,如:电子能带结构、功函数、电子跃迁行为及磁结构等还未开展系统性
随着计算机图形学在流体仿真上的不断发展,流体动画变得越来越丰富多彩。与此同时,人们对于生活中常见流体现象的模拟也越来越感兴趣。无论是考虑飞溅水滴夹带的气泡,还是水的沸腾现象,气泡的存在让流体仿真变得更加生动。然而气泡在实际的流体仿真中经常因为计算成本很高而被忽略。基于N-S方程的方法进行气泡模拟,重点针对其计算的复杂性与真实感进行研究。首先,在降低计算的复杂程度方面,在满足不可压缩流体动量守恒的运