玉米大斑病菌细胞周期蛋白依赖性激酶结构亚基StCks1鉴定及其基因功能分析OA北大核心CSTPCD

【目的】Cks1(cyclin-dependent kinase subunit 1)是细胞周期蛋白依赖性激酶复合体CDK(cyclin-dependent kinase)的结构亚基,是细胞周期调控过程中的关键基因。论文旨在鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)StCks1,分析玉米大斑病菌附着胞发育过程中StCks1表达量差异及其互作蛋白,为进一步研究StCks1在附着胞发育中的作用打下基础。【方法】通过对玉米大斑病菌野生型菌株01-23全基因组数据分析,获取StCks1蛋白序列;利用软件MEGA 5.0和在线数据库Pfam、SMART对酿酒酵母、裂殖酵母和拟南芥等物种Cks1蛋白进行系统发育树构建和保守结构域分析;收集玉米大斑病菌附着胞发育不同时期样品进行转录组测序以及表达量分析。利用原核诱导表达系统,构建原核表达载体pGEX-6p-3-StCks1,并转化大肠杆菌表达菌株BL21,对重组蛋白GST-StCks1诱导表达纯化;通过GST pull-down、Western blot技术和酵母双杂交试验,鉴定StCks1的互作蛋白。【结果】玉米大斑病菌全基因组中鉴定到唯一StCks1蛋白编码基因,该蛋白由130个氨基酸组成;其三级结构主要由4股β折叠和3个α螺旋构成,含有HxPEPH(His-anyPro-Glu-Pro-His)保守位点和Cks保守结构域;通过转录组测序和表达量分析发现,StCks1在附着胞发育不同时期表达量显著上调;重组蛋白GST-StCks1在1 mmol·L^(-1) IPTG,30℃诱导2 h可获得大量可溶性蛋白;通过GST pull-down技术获取大量互作蛋白并进行质谱鉴定,通过Western blot和酵母双杂交试验,验证StCks1与细胞周期蛋白依赖性激酶CDK1存在互作。【结论】玉米大斑病菌中含有唯一的StCks1,通过与细胞周期蛋白依赖性激酶CDK1互作调控附着胞的发育。