稀土离子对中心蛋白聚集、磷酸化行为的调控

中心蛋白在中心体的定位、定向，细胞增殖、有丝分裂、分离及微管组织中心发挥生物功能方面起重要作用。它与细胞内纤维的收缩等密切相关。稀土微肥可以增强光合性能，促进细胞分裂、增殖等而使农、牧业增产，改善作物品质。本申请根据中心蛋白一级结构特点，利用分子生物学方法纯化了具有不同功能区的中心蛋白；通过共振光散射、酵母双杂交、pull-down、免疫共沉淀等多种方法比较钙、稀土对中心蛋白聚集行为的差异性，寻找控制蛋白聚集的关键性结构域。利用流式细胞仪、荧光显微镜、免疫共沉淀、二维凝胶电泳等检测钙、稀土对中心蛋白磷酸化行为的影响；检测钙或稀土结合中心蛋白磷酸化反应在单细胞生物游仆虫细胞周期中的发生阶段；检测磷酸化中心蛋白(结合钙或稀土)在细胞中的分布，为稀土生物学效应的阐明提供直接的化学生物学证据。

稀土经与细胞内钙离子介导的信号通路有关的钙结合蛋白——中心蛋白结合后，不仅可以占据钙的位置，而且可以取代已经结合的钙，直接或间接地影响细胞的生命过程。①构建了中心蛋白、中心蛋白片段分子及其突变体；②稀土(III)与钙(II)在中心蛋白上占据相同的位点，钙(II)、稀土(III)加入到中心蛋白溶液中，蛋白由关闭式构象转换为开放式构象，同时疏水性结构域暴露在蛋白的表面；③中心蛋白的聚集主要发生在蛋白的N端结构域，其中N-端非结构域肽(1-24 aa)在中心蛋白聚集过程中起重要作用；④通过基因工程的方法获得了中心蛋白在游仆虫体内相互作用的蛋白---EoMAPK (丝裂原活化蛋白激酶)，并获得了可溶性表达；⑤蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)均可以催化中心蛋白发生磷酸化反应，Ser166为PKA和PKC在中心蛋白上的双重磷酸化位点，中心蛋白经过磷酸化修饰后其构象受到影响；⑥钙(II)和稀土(III)不影响PKA对中心蛋白的磷酸化反应速率，而影响磷酸化反应的程度蛋；PKA对铽(III)结合蛋白的磷酸化程度远大于对钙(II) 结合蛋白的磷酸化程度；⑦磷酸化修饰使得中心蛋白聚集程度减弱，蛋白从单体到聚合体的聚集速率减小；磷酸化中心蛋白EF-hand IV在蛋白聚集中的贡献明显增大。