水稻花粉OSCK1及其下游受質蛋白之鑑定與分析

Abstract

鈣離子是花粉萌發的必要因子，亦是被廣泛研究的次級訊息傳導因子(secondarymessenger)，然而對鈣離子在花粉中的訊息傳導過程研究仍相當有限。先前本實驗室自水稻成熟花粉中分離出二個CDPK (calcium-dependent calmodulin-independent proteinkinase)基因，分別命名為OSCK1 與OSCK2，二者轉譯之蛋白質相似度高達91% (N 端歧異區塊除外)。由二個基因主要僅於成熟花粉中表現，且其基因靜默的水稻轉殖株呈現稔實率劇降的現象，推論OSCK1 與OSCK2 於花粉鈣離子訊息傳導過程可能扮演重要角色。為瞭解析鈣離子訊於花粉中之訊息傳導途徑，利用酵母菌雙雜交系統，我們獲得五個可能的OSCK1 下游受質蛋白，命名為OIP(OSCK1-interacting protein)基因，其中包括各一個Hsp70/90 organizing protein 、phohphatidylinositol phosphatidylcholine transferprotein、 RuvB-like DNA helicase 基因，以及二個新的CDPK 基因。本計劃將繼續使用酵母菌雙雜交系統，快速分析OSCK 與OIP 交互作用的關係與蛋白功能區，以in vitropull-down、co-immunoprecipitation、in vitro kinase assay 等實驗確認OSCK 與OIP 的蛋白結合或酵素受質關係，利用抗體分析OIP30 或OIP1 是否與OSCK1 蛋白之胞內分佈位置相似，是否可共同附著於膜、或是有短暫的入核現象？此外，針對功能未明的OIP1與OIP30 兩個基因，我們並將進行轉殖植物分析，以深入探討鈣離子、結鈣激活酵素與OIP 蛋白在花粉所扮演的角色。