Иммунохимический анализ цитокинин-связывающего белка из проростков кукурузы
Диссертация
Тем не менее, за последние несколько лет в области изучения механизма действия цитокининов достигнут значительный прогресс. В растениях найдены гены, кодирующие ключевой фермент биосинтеза цитокининов — изопентенилтрансферазу, открыт мембранный рецептор цитокинина, идентифицированы гены первичного ответа на цитокинин и выделены белковые факторы транскрипции, участвующие в регуляции экспрессии… Читать ещё >
Содержание
- л
- ВВЕДЕНИЕ
- ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Открытие мембранного рецептора цитокининов
- 1. 1. 1. Бикомпонентная регуляторная система
- 1. 1. 2. Обнаружение и характеристика генов АгаЫйорз’м, кодирующих сенсорные гистидиновые киназы, участвующие в передаче цитокининового сигнала
- 1. 1. 3. Другие белки бикомпонентной регуляторной системы, задействованные в передаче цитокининового сигнала
- 1. 1. 3. 1. Характеристика белков — регуляторов ответа А-типа
- 1. 1. 3. 2. Характеристика белков — регуляторов ответа В-типа
- 1. 1. 3. 3. Обнаружение и характеристика фосфотрансмиттерных белков
- 1. 1. 4. Обобщение данных о передаче цитокининового сигнала через мембранный рецептор
- 1. 2. Цитоплазматические и ядерные цитокинин-связывающие белки
- 1. 1. Открытие мембранного рецептора цитокининов
- Ф
- 1. 3. Обнаружение и характеристика цитокинин-связывающих белков в хлоропластах
- 1. 4. Множественность путей реализации цитокининовых сигналов в клетках растений
- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТ
- ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 2. 1. Растительный материал
- 2. 2. Моноклональные антитела против ЦСБ
- 2. 3. Выделение моноклональных антител из асцитной жидкости мышей
- 2. 4. Выделение моноклональных антител из культуральной среды
- 2. 5. Биотинилирование МА
- 2. 6. Фракционирование белкового экстракта из проростков кукурузы
- 2. 7. Определение цитокинин-связывающей активности белков
- 2. $. Сэндвич-вариант твердофазного ИФА
- 2. 9. Получение белковых экстрактов из различных частей проростка
- 2. 10. Определение числа клеток
- 2. 11. Определение содержания белка
- 2. 12. Определение содержания эндогенных цитокининов
- 2. 13. Выделение полирибосом
- 2. 14. Синтез аффинного сорбента на основе МА и Sepharose dL-4B (Pharmacia)
- 2. 15. Синтез аффинного сорбента на основе зеатинрибозида и
- 2. 16. Аффинная хроматография полисом на колонке с иммобилизованными М А
- 2. 17. Клонирование кДНК (1-й вариант)
- 2. 18. Аффинная хроматография полисом на колонке с иммобилизованным зеатинрибозидом
- 2. 19. Клонирование кДНК (2-й вариант)
- 2. 20. Анализ библиотек кДНК методом иммуноскрининга на чашках
- 2. 21. Анализ клеточных белков Rcoli методом иммуноблотинга
- 3. 1. Моноклональные антитела к ЦСБ-70, их выделение и характеристика
- 3. 2. Разработка тест-системы для анализа ЦСБ-70 на основе сендвич-варианта ИФА в сочетании с стрептавидин-биотиновой системой
- 3. 3. Локализация ЦСБ-70 в меристеме и зоне растяжения корня
- 3. 4. Локализация ЦСБ-70 в этиолированном проростке кукурузы
- 3. 5. Динамика содержания ЦСБ-70 в различных органах проростка в процессе его роста
- 3. 6. Использование моноклональных антител для выделения мРНК, конструирования и анализа библиотеки кДНК из проростков кукурузы
Список литературы
- Дин П., Джонсон У., Мидл. Ф. Аффинная хроматография. Методы: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. (P.D.G .Dean, W.S.Johnson and F.A.Middle. Affinity chromatography. IRL Press, Oxford-Washington DC, 1985).
- Заграничная Т.К., Бровко Ф. А., Шепеляковская A.O., Бозиев Х. М., Липкин В. М. Моноклональные антитела к цитокинин-связывающему белку 70 кД из этиолированных проростков кукурузы. Физиология растений. 1997, том 44, стр. 510.
- Кудоярова Г. Р., Веселов С. Ю., Каравайко H.H., Гюли-Заде В.З., Чередова Е. П., Мустафина А. Р., Мошков И. Е., Кулаева О. Н. Иммуноферментная тест-система для определения цитокининов. Физиология растений. 1990, том 37, стр. 193−199.
- Кулаева О.Н. Влияние корней на обмен веществ листьев в связи с проблемой действия на лист кинетина. Физиология растений. 1962, том 6, стр. 229−239.
- Кулаева О.Н. Цитокинины, их структура и функция. М.: Наука. 1973.
- Кулаева О.Н. Восприятие и преобразование гормонального сигнала у растений. Физиология растений. 19 956 том 42, стр. 161−171.
- Baumgarten H., Peters J.H. Production of murine monoclonal antibodies in the peritoneal cavity of the mouse. In Monoclonal Antibodies, Ed. Peters J. H., Baumgarten H.: SpringerVerlag, Berlin. 1992. pp. 225−233.
- Beaty, J.D., Beaty, B.G. & Vlahos, W.G. J. Immunol. Meth. 1987. vol. 100. pp. 173−179.
- Berridge, M.V., Ralph, R.K., Letham, D.S. The binding of kinetin to plant ribosomes. Biochem. J. 1970, vol. 119, pp. 75−84.
- Blackman, P.G. & Davies, W.J. Age-related changes in stomatal responses to cytokinins and ABA .Ann. Bot. 1984, vol. 54, pp.121−125.
- Brandstatter, I.B., & Kieber, J.J. Two genes with similarity to bacterial response regulators are rapidly and specifically induced by cytokinin in Arabidopsis. Plant Cell. 1998, vol. 10, pp. 1009−1019.
- Brown, R., Rickless, P. A new method for the study of cell division and cell expression with some preliminary observation on the effect of temperature and of nutrients. Proc. R. Soc. London. 1949, vol. 136, pp. 110−121.
- D’Agostino, I.B. & Kieber, J.J. Phosphorelay signal transduction: The emerging family of plant response regulators. Trands Biochem. Sci. vol. 24, pp. 452−456.
- D’Agostino, I.B., Deruere, J., & Kieber, J.J. Characterization of the response of the Arabidopsis response regulator gene family to cytokinin. Plant Physiol 2000, vol.124, pp. 17 061 717.
- Dubell, A.N. & Mullet, J.E. Differential transcription of Pea chloroplast genes during light-induces leaf development. Plant Physiol. 1995, vol. 109, pp. 105−112.
- Erion, J., Fox, J.E. A cytokinin binding protein from higher plant ribosomes. Plant Physiol. 1975, vol. 56, S-28.
- J. Biol. Chem. 2001, vol. 276, pp. 36 869−36 872. Hare, P.D., van Staden, J. The molecular basis of cytokinin action. Plant Growth Regul. 1997, vol. 23, pp. 41−78.
- Jacobs, M., Connell, L., Cattolico, R.A. A conserved His-Asp signal response regulator-like in
- Heterosigma akashiwo chloroplasts. Plant Mol. Biol. 1999, vol. 41, pp. 645−655. Kende, H. Preservation of chlorophyll in leaf sections by substances obtained from root exudate.
- Kakimoto, T. Identifikation of plant cytokinin biosynthetic enzymes as dimethilallil diphosphate:
- ATP/ADP isopenteniltrasferases. Plant Cell Phisiol. 2001, vol. 42, pp. 677−685. Kakimoto, T. CKI1, a histidine kinase homolog implicated in cytokinin signal transduction.
- Kiba, T., Taniguchi, M., Imamura, A., Ueguchi, C., Mizuno, T., & Sugiyama, T. Differentional expression of genes for response regulators in response to cytokinins and nitrate in Arabidopsis thaliana. Plant Cell Physiol. 1999, vol.40, pp. 767−771.
- Kim, W.Y., Cheong, N.E., Lee, D.C., Je, D.Y., Bank, J.D., Cho, M.J. & Lee, S.Y. Cloning and sequencing analysis of a full-length cDNA encoding a G protein a-subunit, SGA1, from soybean. PL Physiol. 1995, vol. 108, pp. 1315−1316.
- Kohler, G. & Milstein, C. Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity. Nature. 1975. vol. 256, pp. 495−497.
- Kulaeva, O.N., Zagranichnaya, T.K., Brovko, F.A., Karavaiko, N.N., Selivankina, S.Yu., Zemlyachenko, Ya.V., Hall, M.A., Lipkin, V.M., Boziev, Kh.M. A new family of cytokinin receptor from cereals. FEBS Lett. 1998, vol. 423, pp. 239−242.
- Kulaeva, O.N., Karavaiko, N.N., Selivankina, S.Yu., Zemlyachenko, Ya.V. Receptor of trans-zeatin involved in transcription activation by cytokinin. Febs Lett. 1995, vol. 366, pp. 2628.
- Kulaeva, O.N., Karavaiko, N.N., Selivankina, S.Yu., Moshkov, I.E., Novikova, G.V., Zemlyachenko, Ya. V., Orudgev, E.M. Cytokinin signaling systems. From a Whole Plant to the Molecular level. Plant Growth Regul. 1996, vol. 18, pp. 29−37.
- Ma, H., Yanofsky, M. F. & Meyerowitz, E.M. Molecular cloning and characterization of GPA1, a G protein a subunit gene from Arabidopsis thaliana. Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1990, vol. 87, pp. 3821−3825.
- Ma, H., Yanofsky, M. F. & Huang, H. Isolation and sequence analysis of TGA1 cDNAs encoding a tomato G protein a subunit. Gene. 1991, vol.107, pp. 189−195.
- Mahonen, A.P., Bonke, M., Kauppinen, L., Riikonen, M., Benfey, P.N. & Helariutta, Y. A novel two-component hybrid molecule regulates vascular morphogenesis of the Arabidopsis root. Genes Dev. 2000, vol. 14, pp. 2938−2943.
- Miyata, S., Urao, T., Yamaguchi-Shinozaki, K. & Shinozaki, K, Characterization of genes for two-component phosphorelay mediators with a single HPt domain in Arabidopsis thaliana. FEBSLett. 1998, vol. 437, pp. 11−14.
- Moore, H. Kinetin binding protein from wheat germ. Plant Physiol. 1977, vol. 59, S-17.
- Moore, F.H. A cytokinin-binding protein from wheat germ. Isolation by affinity chromatography and properties. Plant Physiol. 1979, vol. 64, pp.594−599.
- Nagata, R., Kawachi, E., Hashimoto, Y. & Shudo, K. Cytokinin-specific binding protein in etiolated mung bean seedlings. Biochem. & Biophys. Res. Commun., 1993, vol. 191, No. 2, pp. 543−549.
- Parthier, B. The role of phytohormones (cytokinins) in chloroplast development. Biochem. Physiol. Pflanz. 1997, vol. 174, pp. 173−214.
- Perraud, A.-L., Weiss, V. & Gross, R. Signalling pathways in two-component phosphorelay systems. Trends Microbiol. 1999, vol. 7, pp. 115−120.
- Polya, G.M., Davis, A.W. Properties of a high-affinity cytokinin- binding protein from wheat germ. Planta. 1978, vol. 139, pp. 139−147.
- Posas, F. & Saito, H. Activation of the yeast SSK2 MAP kinase kinase kinase by the SSK1 two-component response regulator. EMBO J. 1998, vol. 17, pp. 1385−1394.
- Poulsen, C., Mai, Z.M. & Borg, S. A Lotus japonicus cDNA encoding an a subunit of heterotrimeric G-protein. PI. Physiol. 1994, vol. 105, pp. 1453−1454.
- Rashotte, A.M., Carson, S.D.B., To, P.C. & Kieber, J.J. Expression profiling of cytokinin action in Arabidopsis. Plant Physiology. 2003, vol. 132, pp. 1998−2011.
- Reichmann, J.L., et all. Arabidopsis transcription factors: Genom-wide comparative analysis among eukaryotes. Science. 2001, vol. 290, pp. 2105−2110.
- Rodermel, S. Pathways of plastid-to-nucleus signaling. Trends Plant Sci. 2001, vol. 6, pp. 471 478.
- Romanov, G.A., Taran, V. Ya, Khvojka, L. & Kulaeva. Receptor-like cytokinin-binding protein (s) from barley leaves. J. Plant Growth Regul., 1988, vol. 7, pp. 1−17.
- Sakai, H., Aoyama, T., Bono, H. & Oka, A. Two-component response regulators from Arabidopsis thaliana contain a putative DNA-binding motif. Plant Cell Phisiol. 1998, vol. 39, pp. 1232−1239.
- Sakai, H., Aoyama, T. & Oka, A. Arabidopsis ARR1 and ARR2 response regulators operate as transcriptional activators. Plant J. 2000, vol. 24, pp. 703−711.
- Sakai, H., Honma, T., Aoyama, T., Sato, S., Kato, T., Tabata, S. & Oka, A. ARR1, a transcription factor for genes immediately responsive to cytokinins. Science. 2001, vol. 294, pp. 1519−1521.
- Sakakibara, H., Suzuki, M., Takei, K., Deji, A., Taniguchi, M., & Sugiyama, T. A response-regulator homologue possibly involved in nitrogen signal transduction mediated by cytokinin in maize. Plant J. 1998, vol. 14, pp. 337−344.
- Schaller, G.E. Histidine kinases and the role of two-component systems in plants. Adv. Bot. Res. 2000, vol. 32, pp. 109−148.
- Seo, H.-S., Kim, H.-Y., Jeong, J.-Y., Lee, S.-Y., Cho, M.J. & Bahk, J.-D. Molecular cloning and characterization i of RGA1 encoding a G protein a subunit from rice (Oryza sativa L. IR-36). PI. Molec. Biol. 1995, vol. 27, pp. 1119−1131.
- Skoog, F. & Miller, C.O. Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissues cultured in vitro. Symp. Soc. Exp. Biol. 1957, vol. 11, pp. 118−131.
- Sossountzov, L., Maldiney, R., Sotta, B., Subbagh, I., Habricot, Y., Bonner, M., Miginias, E. Immunocytochemical localization of cytokinins in Graigella Tomato and a side-shoot less mutant. Planta. 1988, vol. 175, pp. 291−304.
- Stock, J.B., Ninfa, A.J. & Stock, A.M. Protein phosphorylation and regulation of adaptive responses in bacteria. Microbiol. Rev. 1989, vol. 53, pp. 450−490.
- Sussman, M.R., Kende, H. In vivo cytokinin binding to a particulate fraction of tobacco cells. Planta. 1978, vol. 140, pp. 251−259.
- Suzuki, T., Imamura, A., Ueguchi, C. & Mizuno, T. Histidine-containing phosphotransfer (HPt) signal transducers implicated in His-to-Asp phosphorelay in Arabidopsis. Plant Cell Phisiol. 1998, vol. 39, pp. 1258−1268.
- Suzuki, T., Miva, K., Ishikwa, K., Yamada, H., Aiba, H. and Mizuno, T. The Arabidopsis sensor His-kinase, AHK4, can respond to cytokinins. Plant Cell Physiol. 2001, vol 42, pp. 107 113.
- Takegami, T. & Yoshida, K. Isolation and purification of cytokinin binding protein from tobacco leaves by affinity column chromatography. Biochem. & Biophys. Res. Commun., 1975, vol. 67, No. 2, pp. 782−789.
- Takei, K., Sakakibara, H. & Sugiyama, T. Identification of genes encoding adenilate isopenteniltransferase, a cytokinin biosynthesis enzyme, in Arabidopsis thaliana. J. Biol. Chem. 2001, vol. 276, pp. 26 405−26 410.
- Taniguchi, M., Kiba, T., Sakakibara, H., Ueguchi, C., Mizuno, T., & Sugiyama, T. Expression of Arabidopsis response regulator homologs is induced by cytokinins and nitrate. FEBS Lett. 1998, vol. 429,259−269.
- Thiel, G. & Wolf, A.H. Operation of K±channels in stomatal movement. Trends PI. Sci. 1997, vol. 2, pp. 339−345.
- Tsai, M.J. & O’Malley, B.W. Molecular mechanisms of action of steroid. Thyroid receptor super family Members. Annu. Rev. Biochem. 1994, vol. 63, pp. 451−486.
- Urao, T., Yakubov, B., Yamaguchi-Shinozaki, K. & Shinozaki, K. Stress-responsive expression of genes for two-component response regulator-like proteins in Arabidopsis thaliana. FEBS Lett. 1998, vol. 427, pp. 175−178.
- Yoshida, K., Takegami, T. Isolation of cytokinin binding protein from tobacco leaves by bioaffinity chromatography and its partial characterization. J. Biochem. 1977, vol. 81, pp. 791−799.
- Weiss, C.A., Carnaat, C.W., Mukai, K., Hu, Y. & Ma, H. Isolation of cDNA encoding guanine nucleotide-binding protein P-subunit homologues from maize (ZGB1) and Arabidopsis (AGB1). Proc. Natn. Acad. Sci. USA. 1994, vol. 91, pp. 9554−9558.
- Welch, M., Osawa, K., Aizawa, S.-I. & Eisenbach, M. Phosphorylation-dependent binding of a signal molecule to the flagellar switch of bacteria. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993, vol. 90, pp. 8787−8791.
- West, A.H., & Stock, A.M. Histidine kinases and response regulator proteins in two-component signaling systems. Trends Biochem. Sci. 2001, vol. 26, pp. 369−376.
- Werner, T., Motjrka, V., Strand, M., Schmulling, Th. Regulation of plant growth by cytokinin.
- Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 2001, vol. 98, pp. 10 487−10 492. Wurzner R. Limiting-dilution cloning. In Monoclonal Antibodies (Ed. Peters J.H., Baumgarten H.). Berlin: Springer-Verlag. 1992. pp. 203−205.