寡孢节丛孢过氧化物酶体靶信号PTS受体蛋白PEX5和PEX7的功能初步研究

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1、M．S．DISSERTATIoNByYangPanDirectedbyProf．KeqinZhangandDr．JinkuiYangYunnanUniversity,Kunming，P．R．ChinaMay,2013资助项目1)国家自然科学基金项目：过氧化物酶体蛋白在寡孢节从孢捕食器官形成和侵染过程中的功能研究(项目编号：30960229)。2)中科院西部之光人才培养项目：捕食线虫真菌捕食器官形成的关键基因功能研究扉页：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表

2、或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：丝!!：兰：!!论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版：允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)一虢坪翩虢婵⋯护IJ．孓-2'。本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，

3、同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：——导师签名：日期：云南大学硕士毕业论文摘要寡孢节丛孢(Arthrobotrysoligospora)是食线虫真菌的代表菌株之一，能产生粘性三维菌网捕食线虫，是一种潜在的线虫生防资源。最近，本课题组完成了寡孢节丛孢的基因组测序，为进一步研究它的侵染机制奠定了基础。在丝状真菌中，Pex5和Pex7是过氧化物酶体靶信号(PTS)的受体蛋白，它们在胞质蛋白进入过氧化物酶体的输送过程中发挥重要的功能，与过氧化物酶体的形成密切相关。前期的研究表明，捕食线虫真菌产生的捕食器官菌丝中有一种特征性结构“电

4、子致密体”，它的生化本质和过氧化物酶体相关。为了进一步了解Pex5和Pex7在捕食线虫真菌捕食器官形成和致病过程中的作用，本研究以寡孢节丛孢为出发菌株，利用同源重组的方法对Pex5和Pex7蛋白的编码基因进行敲除，比较敲除菌株和野生菌株的生理、生化性质、捕食器官产生和侵染能力等方面的差异。通过本论文的研究，为迸一步探讨过氧化物酶体的发生和捕食器官形成的分子机制奠定基础。主要研究结果为：1．寡孢节丛孢PTS受体蛋白Pex5和Pex7的序列、功能结构域和聚类分析PTSl受体蛋白Pex5含有610个氨基酸(aa)，理论分子质量为67．5kDa，等点电(PI)为4．68。In

5、terProScan分析表明Pex5蛋白含有多个TPR结构域。PTS2受体蛋白Pex7含有363个aa，相对分子质量为39．96kDa，PI为5．82。InterProScan分析表明Pex7蛋白含有多个WD40结构域。聚类分析表明Pex5和Pex7在真菌中较为保守，但寡孢节丛孢的Pex5和Pex7蛋白与其它真菌的亲缘关系相对较远。2．寡孢节丛孢PTSl受体蛋白PEX5编码基因的敲除研究通过利用同源重组的方法，成功构建PTSl受体蛋白编码基因Pex5(AOL_s000439671)的敲除载体，并利用原生质体转化获得APex5突变菌株。对敲除菌株和野生菌株在菌丝生长、菌

6、落形态、产孢能力、侵染线虫能力和捕食器官形成等方面进行了比较。结果表明，突变菌株的生长速率远远比野生菌株慢，几乎没有气生菌丝，菌落形态差异显著；同时，突变株的产孢数量大大减少，突变株也不产生捕食器官并丧失侵染线虫的能力。云南大学硕士毕业论文3．寡孢节丛孢PTS2受体蛋白PEX7编码基因的敲除研究通过相同的方法成功获得了寡孢节丛孢PTS2受体蛋白编码基因Pex7(AOLs001769109)的阳性敲除转化子APex7菌株。对敲除菌株和野生菌株的表型和部分生理生化性质进行了比较。结果表明，突变菌株和野生菌株在菌丝生长、菌落形态、产孢能力、侵染线虫能力和捕食器官形成等方面无

7、明显差异。4．不同碳源和氮源条件对突变菌株的影响通过观察寡孢节丛孢野生菌株、APex5和APex7敲除菌株在不同碳源和氮源培养基上的生长和杀线虫活性比较。结果表明APex5菌株与野生菌株的表型差异较大，而APex7菌株与野生菌株无明显差异。本论文的创新点主要体现为：11对寡孢节丛孢PTS受体蛋白Pex5和Pex7的编码基因进行了敲除，对突变菌株和野生菌株的形态特征、产孢能力、捕食器官数量和杀线虫能力进行了比较。研究结果表明APex5突变菌株的表型发生了显著变化，不产生捕食器官。关键词：寡孢节丛孢；过氧化物酶体靶信号(PTS)；PEX5；PEX7；基因