Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/35940
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dc.contributor.advisor呂維茗zh_TW
dc.contributor.advisorWei-Ming Leuen_US
dc.contributor.author林立菁zh_TW
dc.contributor.authorLin, Li-Jingen_US
dc.date2005zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T07:53:31Z-
dc.date.available2014-06-06T07:53:31Z-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/35940-
dc.description.abstractOSCK1與OSCK2為水稻中於花粉成熟期大量表現的CDPK (calcium-dependent calmodulin-independent protein kinase)基因,由於鈣離子是花粉萌發的必要因素,故預期OSCK基因可能與調控花粉萌發,甚或是先前花粉發育的過程相關。為了探討此二個CDPK的作用機制,先前實驗室利用酵母菌雙雜交法,篩選出五個可能為OSCK1的結合蛋白或下游受質蛋白,命名為OIPs (OSCK1-interacting proteins),分別為OIP1、OIP13、OIP18、OIP28及OIP30。其中OIP18與OIP28為兩個不同的CDPK,另稱之為OSCK4與OSCK3。由於藉由酵母菌雙雜交法所選殖出的基因多非全長,因此本實驗首先探討當雙方蛋白均為全長時,是否仍具有交互作用,並進而檢視其生理意義。依據水稻基因組資料庫的資訊,設計引子進行RT-PCR,分別獲得OIP13、OIP18及OIP28的全長cDNA;而OIP1及OIP30則因資料庫中查無對應序列,故利用5- RACE獲得全長cDNA。由RT-PCR實驗結果可知OIP18 (OSCK4)與OIP28 (OSCK3)亦於花粉大量表現,故花粉中至少有四種CDPK基因表現,其蛋白產物彼此間是否可形成複合體值得探討,故構築一系列質體分別可表現四種CDPK全長蛋白,或僅激活酵素區塊,一一配對進行酵母菌雙雜交測試,初步結果顯示僅OSCK2-F可與自我或OSCK4-F蛋白產生交互作用,暗示少數特定之CDPK蛋白間有可能以複合體方式存在體內。此外,OIP1、13、18與28全長蛋白均無法與OSCK1-F產生交互作用,暗示其可能並非水稻中OSCK1蛋白的結合對象;而OIP30則恰相反,除了與OSCK1-F具交互作用外,與其他的OSCKs (OSCK2-F、3-F、4-F)之交互作用亦極明顯,暗示其具有生物意義。為了深入研究OIP30蛋白,故製備其專一性抗體,以西方點墨法偵測水稻各組織之OIP30蛋白含量,發現其於癒傷組織與花粉中表現量最高,於幼葉與根部則含量偏低,未來將藉由抗體探討OSCK1與OIP30蛋白的結合關係。zh_TW
dc.description.abstractOSCK1 and OSCK2 are two CDPK (calcium-dependent calmodulin-independent protein kinase) genes predominantly expressed in mature pollen of rice. As Ca2+ is essential for pollen germination, it is conceivable that CDPKs may play critical roles in pollen germination and/or pollen development. To identify protein substrate for OSCK1 in pollen, we have used the kinase domain of OSCK1 (OSCK1-K) as a bait in yeast two-hybrid screen and obtained five OSCK1-interacting proteins (OIPs), namely OIP1, 13, 18, 28 and 30. As OIP18 and 28 are also CDPK genes, they were renamed as OSCK4 and OSCK3, respectively. In this study, full-length OIP cDNAs were obtained either directly by RT-PCR according to sequence information retrieved from GenBank (for OIP13, 18, 28), or by 5-RACE, in silico sequence assembly, followed by RT-PCR (for OIP1 and 30). Interactions of the full-length form of OIPs with OSCK1 were re-examined by yeast two-hybrid analyses to confirm their biological significance. Since OIP18 (OSCK4) and OIP28 (OSCK3) were detected highly expressed in pollen, similar to OSCK1 and OSCK2, it is interesting to investigate whether their encoded OSCK proteins could form complexes with each other. Paired analyses on four CDPKs revealed interactions only within OSCK2-F itself or between OSCK2-F and OSCK4-F, indicating that some specific CDPKs may exist as multimer in vivo. Except for OIP30, other OIPs (OIP1, 13, 18, 28) all failed to show interactions with OSCK1 in their full-length form and were excluded for further analyses. Oppositely, OIP30 exhibited strong interactions not only with OSCK1-F but also with other OSCKs (OSCK2-F, 3-F, 4-F), suggesting a biological significance. Examinations of various rice tissues revealed that OIP30 protein was most abundant in callus and pollen, but barely detected in young leaves or root.en_US
dc.description.tableofcontents摘要 1 Abstract 2 前言 3 材料與方法 9 一、以5-RACE (rapid amplification of cDNA ends)選殖全長cDNA 9 二、菌種與質體(Bacterial strains and plasmids) 9 三、培養基及緩衝溶液(Medium、reagent and buffers) 9 四、小量質體DNA萃取(Mini-preparation of plasmid DNA) 10 (一) 煮沸法(Boiling method) 10 (二) Kit抽取法 10 五、大腸桿菌之轉型作用(Transformation of E. coli ) 10 (一) 勝任細胞之製備(Preparation of competent cells) 10 (二) 轉形作用(Transformation) 11 六、酵母菌之轉形作用( Transformation of yeast ) 11 (一) 製備酵母菌之勝任細胞( Preparation of yeast competent cells) 11 (二) 酵母菌之勝任細胞之轉型( Transformation of yeast) 11 七、酵母菌雙雜交法( Yeast two-hybrid system ) 12 八、序列性生長勢分析 (SD plate serial dilution assay) 12 九、以RT-PCR來檢測OIP30基因的表現 13 (一) 植物材料 13 (二) 檢測基因表現 14 (三) 雜交探針之製備 15 (四) 南方墨點法(Southern blotting) 15 (五) 自動放射顯影 16 十、檢測OSCK1及OIP30於水稻之蛋白表現量 16 (一) 植物材料[同方法九、(一)]及水稻轉殖株之小穗花 16 (二) 萃取植物蛋白(Denatured protein) 16 (三) 預先清除雜抗體(Pre-absorption) 16 (四) 西方點墨法(Western blotting) 17 十一、利用蛋白下拉實驗(pull-down assay)分析水稻中OSCK1 與OIP30之交互作用 18 (一) 萃取大量表現OSCK1-(His)6轉殖株之小穗花(spikelet)的蛋白 18 (二) 以鎳金屬親和性管柱層析(Ni-NTA affinity chromatography)進行蛋白下拉實驗(pull-down assay) 18 (三) 西方墨點法 19 結果 20 一、選殖OIP1、OIP13、OIP18、OIP28及OIP30的全長cDNA 20 二、以酵母菌雙雜交法分析OSCK1、OSCK2、OSCK3和OSCK4的交互作用關係 21 (一) 選擇菌種 21 (二) 質體構築 22 (三) 以營養篩選與序列性稀釋菌液生長勢分析蛋白區塊之間的交互作用 22 三、以酵母菌雙雜交法分析OIPs全長蛋白與OSCK1-F或OSCK1-K的交互作用關係 23 (一) 質體構築 23 (二) 以營養篩選與序列性稀釋菌液生長勢分析蛋白區塊之間的交互作用 24 四、以酵母菌雙雜交法分析OIP30與四種OSCK全長蛋白的交互作用關係 24 五、分析OIP30基因及蛋白於不同組織之表現模式及其與OSCK1的結合關係 25 (一) 製備可專一性辨識OIP30蛋白的抗體 25 (二) 檢測OIP30基因及OIP30蛋白在水稻不同生長時期組織的表現量 26 (三) 以西方墨點法分析水稻中OSCK1蛋白的多寡是否影響OIP30蛋白的含量 27 (四) 利用蛋白下拉實驗(pull-down assay)分析水稻中OSCK1 與OIP30之交互作用 27 討論 29 一、探討水稻花粉中四種OSCKs之間是否能形成蛋白複合體 29 二、OIP1和OIP13全長蛋白均無法與OSCK1產生交互作用 30 三、OIP30與四種OSCKs蛋白均具有交互作用 31 四、OIP30蛋白特性之探討 31 五、在植物體中OIP30是否為OSCK1的結合蛋白 34 參考文獻 36 附錄 61 圖表目錄 表一、利用酵母菌雙雜交法中的營養篩選培養基,配合序列性稀釋菌液之生長勢,分析OSCK1、OSCK2、OSCK3和OSCK4的交互作用關係 40 表二、利用酵母菌雙雜交法中的營養篩選方式與序列性稀釋菌液生長勢,分析OIP1F、OP13F及OIP30與OSCK1-F或OSCK1-K之交互作用關係 41 表三、利用酵母菌雙雜交法中的營養篩選方式與序列性稀釋菌液生長勢,分析OIP30與四種OSCKs全長蛋白的交互作用關係 42 表四、比較OSCKs蛋白間的氨基酸序列相同度(identity)及相似度(similarity) 43 圖一、選殖OIP1 (A)及OIP30 (B)全長cDNA 44 圖二、比較由酵母菌雙雜交法所選殖出的OIPs蛋白與OIPs全長蛋白之間的差異 45 圖三、酵母菌雙雜交法(yeast two-hybrid)的原理、菌種中可用的報導系統及載體 46 圖四、以序列性稀釋菌液分析生長勢或直接塗展菌體方式,分析四種OSCKs 蛋白間之交互作用關係 47 圖五、以序列稀釋菌液生長勢分析OIP1F、OP13F及OIP30與OSCK1-F或OSCK1-K之交互作用關係 50 圖六、以序列稀釋菌液生長勢,分析OIP30與四種OSCKs全長蛋白之交互作用關係 51 圖七、以Ni-NTA親和性管柱層析純化Nus-OIP30蛋白作為抗原 52 圖八、Anti-Nus-OIP30抗體效價之鑑定 53 圖九、以RT-PCR檢查OIP30基因在水稻不同生長時期組織之表現量 54 圖十、檢測OIP30蛋白在水稻不同生長時期組織的含量 55 圖十一、以西方墨點法分析大量表現OSCK1蛋白的轉殖株及OSCK1靜默轉殖株之小穗花中OIP30蛋白的含量 56 圖十二、蛋白下拉實驗分析水稻小穗花樣品中OSCK1 與OIP30是否可形成蛋白複合體 57 圖十三、水稻的OIP30與其他物種的DNA helicases氨基酸序列的比較 58 圖十四、演化樹 60zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher生物科技學研究所zh_TW
dc.subjectOSCK1en_US
dc.subject水稻結鈣激活酵素zh_TW
dc.subjectYeast Two-hybrid Systemen_US
dc.subject酵母菌雙雜交法zh_TW
dc.title以酵母菌雙雜交法系統分析水稻結鈣激活酵素與其結合蛋白之交互作用zh_TW
dc.titleAnalyses of Interactions between OSCKs and OIPs by Yeast Two-hybrid Systemen_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.languageiso639-1en_US-
item.grantfulltextnone-
item.fulltextno fulltext-
item.cerifentitytypePublications-
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