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木薯MeGBSSI与MeSSV的蛋白互作验证OA

Protein Interaction Verification of Cassava MeGBSSI and MeSSV

中文摘要英文摘要

颗粒结合淀粉合成酶I(MeGBSSI)是木薯直链淀粉合成的关键酶,主要催化葡萄糖单元在淀粉颗粒上通过α-1,4-糖苷键形成直链淀粉.然而,MeGBSSI与其他淀粉合成相关酶如何协同调控淀粉生物合成的机制仍不明确.本课题组前期通过酵母双杂交技术推测可溶性淀粉合成酶 MeSSV为 MeGBSSI的潜在结合蛋白.本研究以木薯主栽品种华南 8号(SC8)为材料,克隆MeGBSSI和MeSSV基因,构建酵母双杂交载体pGBKT7-MeGBSSI和pGADT7-MeSSV,通过酵母双杂交点对点试验初步验证MeGBSSI与MeSSV之间的互作关系,并采用萤火虫荧光素酶互补(LCA)和双分子荧光互补(BiFC)技术进一步明确二者的直接蛋白互作.结果显示:MeGBSSI和MeSSV基因编码的蛋白序列与测序品种AM560 相比,分别发生了 4 个和 2 个氨基酸替换;MeGBSSI蛋白对酵母细胞无毒性,且无自激活活性;该蛋白与可溶性淀粉合成酶MeSSV在酵母中发生互作;LCA试验结果显示MeGBSSI与MeSSV共表达后化学信号显著增强;BiFC试验进一步证明二者在植物细胞中能够形成复合体,且互作信号定位于叶绿体.本研究结果为揭示木薯淀粉合成相关酶之间的协同调控机制提供新的视角.

Granule-bound starch synthase I(MeGBSSI)is the key enzyme for amylose synthesis in cassava,primarily responsible for catalyzing the formation of amylose through α-1,4-glucosidic linkages on the surface of starch granules.However,how MeGBSSI cooperates with other starch-synthetic enzymes to orchestrate starch biosynthesis remains unclear.In the previous stage of this research group,through yeast two-hybrid technology,it was hypothesized that the soluble starch synthase MeSSV was a potential binding protein of MeGBSSI.In this study,the MeGBSSI and MeSSV genes were cloned using the main cultivated variety of cassava,Huanshan 8(SC8),as the material.Yeast two-hybrid vectors pGBKT7-MeGBSSI and pGADT7-MeSSV were constructed.Through yeast two-hybrid point-to-point experi-ments,the interaction relationship between MeGBSSI and MeSSV was preliminarily verified.The luciferase comple-mentation(LCA)and double-molecule fluorescence complementation(BiFC)techniques were used to further clarify the direct protein interaction between the two.The results showed that the protein sequences encoded by the MeGBSSI and MeSSV genes,compared with the sequenced variety AM560,respectively,had 4 and 2 amino acid substitutions;the MeGBSSI protein was non-toxic to yeast cells and had no self-activation activity;this protein interacted with the soluble starch synthase MeSSV in yeast;the LCA experiment showed that the chemical signals significantly enhanced after co-expression of MeGBSSI and MeSSV;the BiFC experiment further proved that the two could form a complex in plant cells,and the interaction signal was located in the chloroplast.The findings would provide new insight into the syner-gistic regulation among cassava starch-synthetic enzymes.

郑钧文;陆小花;李雨恒;农宝昌;葛玉建;王亚杰;姚远;耿梦婷

海南大学热带农林学院/热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 570228||中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000海南大学热带农林学院/热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 570228||中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000海南大学热带农林学院/热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 570228||中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000海南大学热带农林学院/热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 570228||中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南 三亚 572000海南大学热带农林学院/热带作物生物育种全国重点实验室,海南 海口 570228

农业科技

木薯MeGBSSIMeSSV酵母双杂交

cassavaMeGBSSIMeSSVyeast two-hybrid system

《热带作物学报》 2026 (3)

579-587,9

海南省自然科学基金项目(No.325RC816)中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(No.1630052025020)国家自然科学基金项目(No.32460519).

10.3969/j.issn.1000-2561.2026.03.003

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