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水稻OsCPPR1蛋白RNA结合特性研究与尊龙凯时解析

发布时间:2025-03-13   信息来源:尊龙凯时官方编辑

水稻(Oryza sativa)作为一种重要的粮食作物,其生长发育过程受到多种基因及调控机制的复杂影响。其中,PPR蛋白(Pentatricopeptide Repeat Protein)作为植物中广泛存在的关键蛋白家族,主要负责调控线粒体和叶绿体内的RNA代谢,并参与植物光合作用、呼吸作用、花粉育性及胚乳发育等重要生物过程。

水稻OsCPPR1蛋白RNA结合特性研究与尊龙凯时解析

在水稻中,OsCPPR1是一种细胞质定位的PPR蛋白,含有16个PPR基序,能够特异性结合并降解GOLDEN2-LIKE1(OsGLK1)转录本,从而影响水稻花粉的正常发育。然而,OsCPPR1如何识别并结合OsGLK1 mRNA,以及调控其表达水平的机制尚未得到充分解析。

最近,华南农业大学的研究揭示了OsCPPR1在水稻花粉发育中的功能,并探索了其对RNA识别和结合的作用机制。此研究提供了新思路来理解植物生长发育中的分子调控。此外,对水稻OsCPPR1蛋白RNA识别及结合特性的分析,对于阐明水稻基因表达调控机制、提高水稻的产量和抗逆性具有重要的科学意义和实际应用价值。

通过分子对接、圆二色谱等先进技术,研究团队分析了OsCPPR1及其截断变体的结构特征。结果表明,OsCPPR1 c端的PPR重复基序比n端更为保守,并且每个PPR基序中的第5个氨基酸残基在RNA特异性结合中起着关键作用。针对OsCPPR1的不同截断版本进行了RNA相互作用活性分析,发现不同版本的结合能力存在显著差异。这些结果展示了OsCPPR1在结合活性中的重要结构基础,也强调了完整PPR基序对其功能的重要性。

研究进一步通过RLM-5'RACE实验鉴定了OsGLK1 mRNA的裂解位点,结果在OsCPPR1过表达植物和野生型中显示相似的切割模式,这提示OsCPPR1可能需要其他辅助因子以实现其切割活性。

本研究深入解析了OsCPPR1在水稻基因表达调控中的重要角色,证明了其识别和结合活性依赖于完整的PPR基序。每个PPR基序的第5个氨基酸可能通过为靶RNA提供独特的识别接口,从而发挥保守作用。这一发现不仅加深了对PPR蛋白家族的理解,更为通过分子育种技术优化水稻基因表达调控网络提供了新的科学依据。

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