摘要: 拟南芥PHR1和水稻PHR2作为植物响应缺磷胁迫的中心调控因子，参与大部分下游缺磷响应基因的表达。含SPX结构域的基因参与调控磷信号与体内磷平衡也有报道。已有遗传学证据表明水稻PHR2与水稻SPX1和SPX2（以下简称SPX1&2）之间存在着磷信号与磷平衡的负... 展开 拟南芥PHR1和水稻PHR2作为植物响应缺磷胁迫的中心调控因子，参与大部分下游缺磷响应基因的表达。含SPX结构域的基因参与调控磷信号与体内磷平衡也有报道。已有遗传学证据表明水稻PHR2与水稻SPX1和SPX2（以下简称SPX1&2）之间存在着磷信号与磷平衡的负反馈调控途径。 本实验室前期实验表明SPX1&2能通过结合PHR2的C端从而阻碍其与磷响应基因顺式作用元件P1BS序列的结合，起到负调控PHR2转录功能的作用。而SPX1&2如何负调控PHR2的功能机制还尚不清楚。本研究进一步通过体外实验探究SPX1&2两个核蛋白对PHR2的负控机制。 本研究首先构建了SPX1和SPX2融合GST标签的原核表达载体(pGEX-4T-1-SPX1和pGEX-4T-1-SPX2)，实验发现在诱导剂异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)浓度1mmol/L，诱导温度20℃，诱导时间16h时是原核蛋白表达的最适条件。体外Pull-down实验表明加磷酸盐(+Pi)条件下，P1BS探针浓度的增加不会影响SPX1&2与PHR2的结合，而在无磷酸盐(-Pi)条件下，随着P1BS浓度的增加，SPX1&2结合PHR2的能力变弱。凝胶迁移(EMSA)实验表明+Pi条件下，随着SPX1&2蛋白浓度的增加，竞争结合PHR2的能力也增强，检测到P1BS自由探针的量增多，而在-Pi条件下，并无此效应。磷浓度梯度实验表明SPX1&2竞争结合PHR2的能力会随着体外磷酸盐(+Pi)浓度的增加而增强。同时，我们也分析了加氮(+N)、加硫(+S)和加亚磷酸盐（+Phi，磷酸盐的类似物，但不能被植物代谢）对该效应的影响，发现只有+Pi和+Phi的情况下SPX1&2才能竞争PHR2，阻碍其与P1BS的结合。 综上所述，本研究通过体外实验揭示SPX1&2只有在磷酸盐存在的情况下才能竞争PHR2结合P1BS序列来负反馈调节PHR2功能。该负控机制使水稻能准确地响应缺磷胁迫。 收起