TickingClock的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/TickingClock

博文

Plant Physiology:水稻钾离子通道蛋白OsAKT2的功能鉴定

已有 2672 次阅读 2021-10-4 00:09 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

The rectification control and physiological relevance of potassium channel OsAKT2

第一作者Ya-Nan Huang

第一单位中科院土壤所

第一通讯Yan-Hua Su


 Abstract 


背景回顾AKT2 potassium (K+) channels are members of the plant Shaker family which mediate dual-directional K+ transport with weak voltage-dependency. 


主要发现:Here we show that OsAKT2 of rice (Oryza sativa) functions mainly as an inward rectifier with strong voltage-dependency and acutely suppressed outward activity. 


结果1-关键突变:This is attributed to the presence of a unique K191 residue in the S4 domain. The typical bi-directional leak-like property was restored by a single K191R mutation, indicating that this functional distinction is an intrinsic characteristic of OsAKT2. 


结果2-拟南芥AKT2蛋白反向突变:Further, the opposite R195K mutation of AtAKT2 changed the channel to an inward-rectifier similar to OsAKT2. 


结果3-水稻AKT2蛋白的调控因子:OsAKT2 was modulated by OsCBL1/OsCIPK23, evoking the outward activity and diminishing the inward current.


结果4-拟南芥akt2突变体:The physiological relevance in relation to the rectification diversity of OsAKT2 was addressed by functional assembly in the Arabidopsis (Arabidopsis thalianaakt2 mutant. Overexpression of OsAKT2 complemented the K+ deficiency in the phloem sap and leaves of the mutant plants but did not significantly contribute to the transport of sugars. However, the expression of OsAKT2-K191R overcame both the shortage of phloem Kand sucrose of the akt2 mutant, which was comparable to the effects of the overexpression of AtAKT2, while the expression of the inward mutation AtAKT2-R195K resembled the effects of OsAKT2. Additionally, overexpression of OsAKT2 ameliorated the salt tolerance of Arabidopsis.


 摘 要 


AKT2钾离子通道是植物Shaker家族的成员,介导钾离子的双向运输,具有弱电压依赖性。本文中,作者发现水稻的OsAKT2功能主要是介导钾离子的内流,具有具有非常强的电压依赖性和强烈的钾离子外流活性抑制。而这主要是归因于OsAKT2蛋白S4结构域中独特的K191残基。通过将OsAKT2蛋白191号位上的K突变为R,就能够恢复其双向介导钾离子流的特性,说明了这种功能差异是OsAKT2蛋白本身固有的特点。另外,将拟南芥的AtAKT2蛋白191位上的R反向突变为K,会导致其转变为类似于OsAKT2的钾离子内流蛋白。OsAKT2受到OsCBL1/OsCIPK23的调控,激活其外流活性,抑制内流活性。作者通过对拟南芥akt2突变体的功能组装,鉴定了与OsAKT2蛋白整流多样性的生理相关性。过表达OsAKT2基因能够拯救突变体韧皮部汁液和叶片中的钾离子缺陷,但是并不能显著作用于蔗糖的转运。但是,OsAKT2-K191R的表达就能够同时拯救akt2突变体中韧皮部钾离子和蔗糖的储存缺陷,能够达到与过表达AtAKT2类似的效果,而过表达拟南芥的内流突变AtAKT2-R195K基因则获得与OsAKT2类似的效果。另外,过表达OsAKT2基因能够增强拟南芥的耐盐性。


 通讯作者 

** 苏彦华 **


个人简介:

1992年,山东农业大学,学士;

1997年,中科院南京土壤研究所,硕士;

2001年,法国国立高级农艺学校,博士;

2001-2003年,德国Tuebingen大学,博后;

2003-2007年,美国宾夕法尼亚大学,博后;

2007年-至今,中科院南京土壤研究所,研究员。


研究方向植物高效吸收与运输营养物质的分子生理机制


doi: https://doi.org/10.1093/plphys/kiab462


Journal: Plant Physiology

Published dateOctober 02, 2021



https://blog.sciencenet.cn/blog-3158122-1306658.html

上一篇:Plant Cell:泛素连接酶ATL31和ATL6通过介导CPK28的泛素化和降解,精细调控拟南芥的免疫
下一篇:Plant Biotechnol J:NF-YC14-PYR1模块整合ABA信号转导作用于大豆干旱耐受性
收藏 IP: 218.2.103.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-11-25 18:39

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部