拟南芥AtRGS1蛋白在脱落酸信号转导途径中的功能研究

异三聚体G蛋白介导的细胞信号转导是真核生物中最为保守的信号转导机制之一。近年来，有关植物中G蛋白介导的信号转导取得了显著研究进展，但对G蛋白信号转导调节蛋白（RGS蛋白）的研究尚处于起步阶段。本项目根据课题组近年来对拟南芥AtRGS1蛋白功能研究的结果，深入研究AtRGS1蛋白介导的信号途径与脱落酸（ABA）信号途径之间的交互作用，通过分子遗传学和转基因等技术，在植株、细胞和分子三个水平上系统阐明AtRGS1蛋白在G蛋白信号途径中的功能，以及AtRGS1蛋白在ABA信号途径中的作用，揭示AtRGS1蛋白作用的分子基础及其对植物生长发育调节的生理意义。

本项目构建了拟南芥RGS1/GPA1相关的不同转基因系，分析了AtRGS1不同结构域以及GPA1的不同活性形式在响应葡脱落酸和葡萄糖信号途径中的作用，确定了与AtRGS1作用的一个下游效应物，阐明了拟南芥异三聚体G蛋白调节蛋白(AtRGS1)在葡萄糖及ABA信号转导中的作用机制：细胞感受(perception)外界葡萄糖或ABA信号，引起AtRGS1-C端与-N端的分离，AtRGS1-C端在ARF的协助下迁移入胞内，进行信号的胞内传递(transduction)，继而引起与葡萄糖及ABA信号有关的基因(MAPK3、AtHK1、P5CS、NCED3、AAO3等)表达量的变化，产生一系列生理生化反应。当去除外界信号后，AtRGS1-C端重新回到膜上与AtRGS1-N端结合，信号转导过程终止(termination)。将AtRGS1介导的胞外信号感受——传递——终止这一过程联系起来，对进一步深入研究RGS的生物学功能具有重要的意义，丰富和发展了G蛋白信号转导的内容。