拟南芥中新型腺苷酸激酶6（AK6）基因的克隆和功能研究

生长发育的分子机制一直是生物学的基本问题和研究热点，AK6是AK家族的新成员，具有核苷酸单磷酸激酶的活性，在细胞生长和发育中扮演重要角色。植物中AK6的亚家族基因尚未有任何报道，而AK家族的其他成员也只局限于突变体表型和生理变化的分析，缺乏分子机理的研究。本组在研究生长发育相关的基因时，分离到拟南芥AtAK6基因并获得了拟南芥AtAK6基因插入缺失导致生长矮化、顶端优势弱化的表型。本项目拟从AtAK6基因的功能和突变体表型入手，研究导致生长发育变化的原因。具体思路如下：1.研究AtAK6精细定位和激酶活性；2.AtAK6与Cajal bodies的共定位、相互作用以及是否参与RNA合成及加工等相关过程；3.分析突变体内生长素的分布与变化及该蛋白调控下游生长发育相关基因的变化，从而进一步探讨AtAK6精细调节的分子机制。本项目的顺利实施无疑会为细胞生长发育的调控找到更为关键的上游调控机理。

生长发育的分子机制一直是生物学的基本问题和研究热点，AK6是AK家族的新成员，具有核苷酸单磷酸激酶的活性，在细胞生长和发育中扮演重要角色。植物中AK6的亚家族基因尚未有任何报道，而AK家族的其他成员也只局限于突变体表型和生理变化的分析，缺乏分子机理的研究。本组在研究生长发育相关的基因时，分离到拟南芥AtAK6基因并获得了拟南芥AtAK6基因插入缺失导致生长矮化、顶端优势弱化的表型，本项目从AtAK6基因的功能和突变体表型入手，研究导致生长发育变化的原因。取得成果如下：1.研究AtAK6的激酶活性：AtAK6具有典型腺苷酸激酶的活性，它能可逆地催化三磷酸核苷酸和单磷酸核苷酸之间磷酸基团的转移；2.AtAK6与Cajal bodies的共定位、相互作用以及参与RNA合成及加工等相关过程：经过体外pull down法验证AtAK6与COILIN存在着相互作用；通过二者的免疫荧光检测，也验证二者存在共定位，从而证明ak6蛋白位于细胞核中的亚核体——柯浩体（Cajal bodies）上；3.利用高通量测序手段分析突变体内该蛋白调控下游生长发育相关基因的变化：经过高通量测序手段发现发生上调的基因有597个，发生下调的基因有588个。这些基因分布在不同的生物通路中，其中主要存在核糖体、赖氨酸的生物合成、淀粉和蔗糖代谢、卟啉和叶绿素代谢等通路中，正因为这样的变化最终导致拟南芥AtAK6突变体生长矮化、顶端优势弱化。以上结果都为AtAK6存在柯浩体上，参与核糖体合成及RNA转录后的加工提供一定的理论依据。