[发明专利]一种调控植物蛋白酶体活性的方法

说明书

本发明涉及一种调控植物蛋白酶体活性的方法。本发明首次揭示PTRE1基因可以调节植物蛋白酶体活性，从而实现植物品种改良，还可以将PTRE1基因应用于植物的培育中，选育出合适蛋白酶体活性强度的品种。

技术领域

本发明属于植物学和基因工程领域，更具体地，本发明涉及调节植物蛋白酶体活性基因及其应用。

背景技术

新蛋白的合成和已有蛋白的降解控制着植物生命周期中的所有过程，每周约有50％的蛋白通过这种合成-降解循环进行更新。科学家们很早就开始对控制蛋白合成的转录和翻译过程的机制进行研究，但直到近来才开始认识到蛋白质降解的重要性。蛋白降解可有效降解细胞内不正常的蛋白从而产生自由的氨基酸供植物的生长发育及更新。

泛素-蛋白酶体降解体系是已知的最重要的蛋白降解体系，在动植物发育过程中起重要的调控作用，Aaron Ciechanover，Avram Hershko和Irwin Rose也因发现泛素调节的蛋白质降解过程而获得了2004年诺贝尔化学奖。现在已发现该降解体系基本涉及到植物生命活动的每个方面，包括抵抗逆境和疾病、激素信号调控、细胞周期控制、胚胎发育及光形态建成等。

鉴于蛋白酶体降解体系的重要作用，通过调节植物蛋白酶体活性对于植物的发育，抵抗逆境和疾病、激素信号调控、细胞周期控制、胚胎发育及光形态建成等具有重要的意义。

因此，本领域需要对蛋白酶体降解体系的调控基因进行更为深入的研究，定位到可以调控植物蛋白酶体功能的基因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调节植物蛋白酶体活性的基因及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种调节植物蛋白酶体活性或激素信号的方法，所述方法包括：调节植物中PTRE1蛋白的表达。

在本发明的一个优选例中，所述的植物是双子叶植物；较佳地，所述的植物包括但不限于：十字花科植物，禾本科植物，茄科植物，大戟科植物。

在本发明的另一优选例中，所述十字花科植物包括：拟南芥；或者

所述的禾本科植物包括：水稻、小麦、玉米；或者

所述的茄科植物包括：马铃薯、西红柿；或者

所述的大戟科植物包括：木薯、甘薯。

在本发明的另一优选例中，所述的PTRE1蛋白选自下组：

(a)如SEQ ID NO:3氨基酸序列的蛋白；

(b)将SEQ ID NO:3氨基酸序列经过一个或多个(如1-30个；较佳地1-20个；更佳地1-10个；如5个，3个)氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白；或

(c)与(a)限定的蛋白序列有80％以上(较佳地90％以上，如95％，98％，99％或更高)同源性且具有(a)蛋白功能的由(a)衍生的蛋白。

在本发明的另一优选例中，所述方法包括：上调或下调表达植物中PTRE1蛋白的表达；从而：

减弱植物体内蛋白酶体活性或者促进植物蛋白酶体活性；

减弱或促进相关激素信号强度。

在本发明的另一优选例中，所述方法包括：上调植物中PTRE1蛋白的表达，从而：

促进26S蛋白酶体活性，抑制20S蛋白酶体活性；

上调IAA1、IAA2、IAA3、IAA4、IAA5或IAA6的表达水平，或下调IAA7、IAA17或IAA19的表达水平；或

减弱植物对脱落酸的响应的敏感度。