[发明专利]一种类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因及其编码蛋白质和该基因的克隆

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体说是涉及在蔷薇科植物中表达的类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因及其编码的蛋白质和该基因的克隆。

背景技术

植物在生长发育过程中不可避免会遭受生物和非生物胁迫因子的影响，从而导致细胞和分子的显著变化。高盐、水分亏缺、淹水、高低温等极端条件会破坏植物的生命周期，甚至影响其生存。而植物具有特殊的应对机制，通过在这些不利条件下改变自身的分子、细胞和生理活动来适应逆境而生存(Yamaguchi-Shinozaki K.and ShinozakiK.Transcriptional regulatory networks in cellular responses and tolerance to dehydrationand cold stress.Annual Review of Plant Biology，2006，57：781-803)。Ca²⁺作为最基本的第二信使，几乎介导了植物生长、发育和逆境胁迫应答的所有过程。机械刺激、低温、红光、植物激素、真菌激发子、缺氧和水分胁迫等刺激因素作用于不同的植物细胞，最初反应几乎都是引起胞内Ca²⁺浓度变化(Bush D S.Calcium regulation in plant cell andits role in signaling.Annual Review of Plant Physiology and Plant MolecularBiology，1995，46：95-122)。胞内Ca²⁺浓度的变化可以通过Ca²⁺结合蛋白及其靶蛋白进行识别、放大和向下游转导(Reddy A S.Calcium：silver bullet in signaling.PlantScience，2001，160：381-404)。类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like(CBL)protein)是植物中一类重要的钙离子传感器(Batistic O.and Kudla J.Plant calcineurin B-likeproteins and their interacting protein kinases.Biochimica et Biophysica Acta(BBA)-Molecular Cell Research，2009，1793：985-992).该蛋白及其互作分子蛋白激酶(CBL-interacting protein kinase，CIPKs)与它们所调控的目标靶蛋白在植物钙信号的转导过程中起着重要的信号传递作用(Cheong Y H，Pandey G K，Grant J J，et al.Twocalcineurin B-like calcium sensors interacting with protein kinase CIPK23 regulate leaftranspiration and root potassium uptake in Arabidopsis.Plant Journal，2007，52：223-239)。CBL是具有EF-手型超基因家族蛋白，通过与目标靶蛋白激酶调节亚基结构域结合，特异地参与调控植物CIPK/PKS基因家族蛋白激酶的活性，在各种逆境条件下，包括干旱、盐胁迫、伤害及病原菌的侵害反应中CBL及其调控蛋白起着重要的调控作用(Cheong Y H，Kim K N，Pandey G K，et al.CBL，a calcium sensor that differentiallyregulates salt，drought and cold responses inArabidopsis.Plant Cell，2003，15：1833-1845)。

最早被克隆的类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因是拟南芥的SOS3基因(即AtCBL4基因)，它编码的SOS3蛋白能够与其靶蛋白SOS2互作参与植物的耐盐胁迫信号转导途径(Liu J and Zhu J K.A calcium sensor homolog required for plant salt tolerance.Science，1998，280：1943-1945)，除SOS3/AtCBL4外，研究者已从高等植物中分离了多个与非生物胁迫相关的CBL基因。