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蔗糖转运蛋白是一类介导细胞跨膜转运蔗糖的膜蛋白，广泛存在于生物体内。糖在生物体内的生产、运输、消耗和贮藏是一个由多种信号网络严格控制的过程，这个过程的调节服从于细胞的发育和对环境适应的需求，而糖运载蛋白是这个复杂网络中的一个重要组分或者调节者。到目前为止，人们对植物糖运载蛋白功能调节的细胞信号过程几乎一无所知。本文在克隆苹果蔗糖转运蛋白基因MdSUT1的基础上，应用酵母双杂交和免疫学方法研究了苹果蔗糖转运蛋白MdSUT1的蛋白-蛋白互作信号以及脱落酸(ABA)的调节，主要结果如下：
根据植物蔗糖转运蛋白(SUTs)基因的保守序列，通过RT-PCR方法和RACE技术从新红星(MalusDomesticaBorkhcv.Starkrimson)果实cDNA文库中克隆到蔗糖转运蛋白基因MdSUT1。酵母功能缺失突变体(SUSY7/ura3)蔗糖吸收实验证明，MdSUT1编码一个苹果蔗糖转运蛋白，该蛋白对蔗糖转运具有pH依赖性，当pH4.0-5.0时转运活性最大。转运蛋白的Km值为0.63mmol/L，Vmax为6.54pmolsucrosemin-1mg-1cells。
将原核表达载体pGEX-MdSUT1CL转化DH5α(E.coli.)菌株，经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导4h，表达出31.5kD的MdSUT1CL融合蛋白。通过亲和层析纯化得到纯度较高的MdSUT1CL融合蛋白。将纯化的融合蛋白免疫家兔，制得兔抗MdSUT1CL抗体。真核表达载体pMETαB-MdSUT1转化酵母菌PMAD16(Pichiamethanolica)，经甲醇诱导4d表达出58kD的融合蛋白，然后通过6-His亲合柱纯化，得到异源表达的目的蛋白MdSUT1。纯化的目的蛋白免疫小鼠制得鼠抗MdSUT1抗体。酶联免疫(ELISA)、Proteindotblot和Westernblot分析结果表明，所制备的两种抗体对苹果蔗糖转运蛋白有良好的特异性和较高的检测灵敏度。
利用SplitUbiquitinSystem研究了苹果蔗糖转运蛋白的分子内互作，结果表明，苹果蔗糖转运蛋白全长(MdSUT1)与其后半区(MdSUT1-Ⅱ)、前半区(MdSUT1-Ⅰ)与后半区(MdSUT1-Ⅱ)发生了蛋白—蛋白间的互作，说明其蛋白分子可能存在同源二聚体结构。转基因酵母突变体SUSY7/ura3蔗糖互补实验结果显示，MdSUT1，MdSUT1-Ⅰ，MdSUT1-Ⅱ，MdSUT1-Ⅰ+MdSUT1-Ⅱ均具有蔗糖转运活性。而且，蔗糖转运蛋白分离的两个半区(MdSUT1-Ⅰ和MdSUT1-Ⅱ)共表达时(MdSUT1-Ⅰ+MdSUT1-Ⅱ)蛋白的蔗糖转运活性要比MdSUT1全长蛋白低。
首次获得了蔗糖转运蛋白互作的分子证据。以苹果蔗糖转运蛋白(MdSUT1)为“诱饵”筛选苹果果实cDNA文库，获得苹果细胞色素b5(MdCyb5)、H+-ATP酶(MdHA1)、金属硫巯蛋白(AMT1)等互作蛋白的基因序列。酵母和苹果果实体外免疫共沉淀结果也证实，MdSUT1与MdCyb5确实发生了蛋白间的互作。在与MdCyb5发生互作时，MdSUT1的互作位点集中在其C端的第十跨膜区以后和N端的第四跨膜区以前部分。MdSUT1的第73位亮氨酸影响MdSUT1与MdCyb5的互作效应，当其突变成脯氨基酸时，MdSUT1不能与MdCyb5发生互作。
应用Real-TimePCR和WesternBlot的分析方法研究了苹果蔗糖转运蛋白基因MdSUT1在转录和翻译水平的表达以及ABA刺激苹果蔗糖转运蛋白表达的情况。研究结果发现，MdSUT1不仅在苹果果实中表达，同样也在花瓣、枝条皮层、叶片、种子中表达。花瓣和枝条皮层的表达量最高，果实和叶片次之，雄蕊和种子最低。随果实不同的发育进程，MdSUT1的表达在花后60d和花后110d达到高峰，而在花后30d和花后80d则表达量下降。而翻译水平的表达与此基本相反。
首次发现ABA能刺激蔗糖转运蛋白基因的转录和翻译。10μmol/LABA处理苹果果实圆片2h(pH5.5)，MdSUT1转录显著提高。与此同时，MdSUT1的表达量亦明显增加。转基因酵母突变体SUSY7/ura3的[14C]蔗糖吸收实验结果也证明，适当浓度ABA能显著提高MdSUT1对蔗糖的跨膜转运速率。蛋白激酶抑制剂和蛋白磷酸酶抑制剂星孢菌素、环孢菌素抑制蔗糖转运蛋白基因MdSUT1的表达，但没有引起蔗糖转运蛋白MdSUT1数量上的变化。说明在蔗糖转运过程中蔗糖转运蛋白在转录和翻译后水平受到多重调节。