酶聯(lián)免疫分析檢測試劑盒-齊一生物

在后基因組時代生物學研究的主要挑戰(zhàn)是鑒定所有蛋白的功能。研究蛋白生物學功能的主要手段是對其表達水平進行擾動，然后觀察相應的表型變化。目前，植物學研究中常用的方法是在 DNA 和 RNA 水平對蛋白表達進行調(diào)控；然而，這些方法對蛋白水平的調(diào)控都是間接的，需要較長時間起作用，并且蛋白本身的穩(wěn)定性也影響zui終的調(diào)控效果。為了解決這些問題，*微生物研究所邱金龍課題組前期在雙子葉模式植物擬南芥中建立了一個通過合成的小分子化合物對體內(nèi)目標蛋白水平進行直接調(diào)控的技術(shù)體系——RDDK-Shld1 系統(tǒng)（Su, et al., 2013, Molecular Plant）。zui近，邱金龍課題組在利用 RDDK-Shld1 系統(tǒng)直接精細調(diào)控單子葉作物體內(nèi)蛋白水平的研究中取得新進展。

RDDK-Shld1 系統(tǒng)通過在 DD 結(jié)構(gòu)域（FKBP12 的一種突變形式，穩(wěn)定性非常低）的氨基端引入一個*（R），在羧基端引入一個賴氨酸（K）作為潛在的泛素接受基團，形成一個新型融合標簽 RDDK，然后在 RDDK 標簽的 N 端融合一個泛素（圖 1）。RDDK 融合蛋白在細胞翻譯過程中，N 端的泛素被切除暴露出*。根據(jù) N 端法則該融合蛋白極其不穩(wěn)定而被蛋白酶體降解。當人工合成小分子化合物 Shld1 存在時，Shld1 與 DD 結(jié)構(gòu)域結(jié)合，穩(wěn)定了 RDDK 融合蛋白，使其在細胞中得以積累（圖 1）。該研究在水稻和小麥中均未檢測到 RDDK 融合蛋白的滲漏表達，顯示 RDDK-Shld1 系統(tǒng)在單子葉植物中的嚴謹性。Shld1 處理能誘導水稻和小麥中 RDDK 融合蛋白的積累，并且積累水平與 Shld1 施加濃度相對應。重要的是，Shld1 誘導的蛋白積累具有可逆性，即在去除 Shld1 后，融合蛋白逐漸被降解至免疫印跡無法檢測。基于此，RDDK-Shld1 系統(tǒng)在單子葉植物中可對目標蛋白累積實現(xiàn)精細的時空調(diào)控。進一步研究發(fā)現(xiàn)，抗除草劑蛋白 Bar 和抗稻瘟病蛋白 Pid3 的積累都可以通過 RDDK-Shld1 系統(tǒng)進行調(diào)控，并且 Shld1 誘導積累的 RDDK-Bar 和 RDDK-Pid3 蛋白能夠分別使相應的轉(zhuǎn)基因植物具有除草劑抗性和稻瘟病抗性，表明利用 RDDK-Shld1 系統(tǒng)可以對水稻和小麥中目標蛋白的功能進行直接調(diào)控。

水稻和小麥都是重要的糧食作物，雖然一些外源基因的轉(zhuǎn)入可顯著提高作物的適應性和糧食品質(zhì)，但是由于外源基因表達的蛋白的積累可能會引起大眾對轉(zhuǎn)基因食品的擔憂，而 RDDK-Shld1 系統(tǒng)的應用由于在無 Shld1 情況下不會出現(xiàn)外源蛋白的積累而可以消除這個擔憂。因此，RDDK-Shld1 系統(tǒng)作為新型的直接精細調(diào)控蛋白積累水平的技術(shù)不僅可以作為研究蛋白功能的有效工具，還為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展及轉(zhuǎn)基因育種提供有力的技術(shù)支撐。研究成果已于近日在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志》（Plant Biotechnology Journal）。