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| 拟南芥转录因子bZIP11在代谢中的功能分析 | |
| Alternative Title | Functional Analysis of Arabidopsis Transcription Factor bZIP11 in Metabolic Regulation |
| 马敬坤 | |
| Subtype | 博士 |
| Thesis Advisor | 刘春明 ; Sjef Smeekens ; Johannes Hanson |
| 2011 | |
| Degree Grantor | 中国科学院植物研究所 |
| Keyword | bZIP11转录因子 蔗糖 海藻糖六磷酸 生长 代谢 |
| Abstract | 拟南芥基因bZIP11属于亮氨酸拉链转录因子基因家族。前人研究结果表明bZIP11在拟南芥异位过量表达严重抑制生长，其翻译受蔗糖抑制，说明bZIP11很有可能是植物感应内源糖水平的信号转导网络中一个调控元件，通过感应胞内糖的含量调节代谢和生长。bZIP11能够调节氨基酸代谢，脯氨酸脱氢酶2（ProDH2）以及天冬氨酸转合成酶1（ASN1）被鉴定为bZIP11的直接目标基因。海藻糖六磷酸作为信号分子也在上述信号网络中起调控作用。尽管如此，对bZIP11在植物的代谢整体调控尚知甚少。本论文旨在揭示bZIP11对植物代谢整体的影响，尤其是对碳水化合物代谢的影响，了解bZIP11在糖水平感应信号转导中的功能以及如何影响生长。本研究应用了气相质谱和液相质谱等分析化学方法、基因微阵列芯片技术、生物化学以及分子生物学等方法对上述问题进行了探讨。 本研究发现bZIP11可以对代谢组进行快速调控，主要表现在对氨基酸代谢以及碳水化合物水平的调控，促进脯氨酸的降解及芳香族氨基酸，即酪氨酸、苯丙氨酸以及色氨酸的合成。同时，bZIP11也调控碳水化合物的代谢。bZIP11过量表达后可能阻滞了糖的利用，表现在糖酵解途径中上游中间产物的累积，如葡萄糖、果糖、葡萄糖六磷酸和果糖六磷酸。与此同时，三羧酸循环的代谢物，如柠檬酸、琥珀酸以及延胡索酸等的水平下降。同时本研究还发现bZIP11可以促进棉子糖合成，环己六醇和海藻糖的降解。综合分析bZIP11对代谢物水平及相关代谢途径中基因表达的影响，我们认为bZIP11很可能对代谢的调控发生于碳饥饿状态。此外，本研究进一步分析了bZIP11对海藻糖的降解代谢的调控，发现bZIP11能够上调编码海藻糖六磷酸去磷酸化酶和海藻糖水解酶基因的表达，这可能是造成其相应酶活性升高和海藻糖六磷酸以及海藻糖降低的原因。原生质体转录激活测试表明bZIP11对海藻糖六磷酸去磷酸化酶5 (TPP5)、海藻糖六磷酸去磷酸化酶 6 (TPP6) 及海藻糖水解酶 (TRE1) 等基因的启动子有转录激活效应。bZIP11对海藻糖代谢的调控可能是bZIP11过表达植物具备海藻糖抗性的原因。 本研究阐释了bZIP11对代谢调控的精细机制，揭示了bZIP11对碳水化物代谢的影响，对进一步了解bZIP11在糖信号转导网络中的作用有重要意义。更重要的是本研究发现bZIP11可以对海藻糖代谢途径的相关基因以及其代谢物进行调控，填补了该基因家族转录调控的空白。发现了作为糖水平感应调控网络中的信号元件的bZIP11以及海藻糖六磷酸互作的可能性。 |
| Pages | 78 |
| Language | 中文 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.ibcas.ac.cn/handle/2S10CLM1/11912 |
| Collection | 中科院植物分子生理学重点实验室 |
| Affiliation | 中国科学院植物研究所 |
| First Author Affilication | Institute Of Botany,The Chinese Academy Of Cciences |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 马敬坤. 拟南芥转录因子bZIP11在代谢中的功能分析[D]. 中国科学院植物研究所,2011. |
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| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 2011070.pdf（1738KB） | 学位论文 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | ||
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