农业生物技术学报

作者：武建颖, 张燕, 孙贺贺, 赵玉兰, 董金皋, 申珅, 郝志敏

单位：1 华北作物改良与调控国家重点实验室,保定 071001; 2 河北农业大学 生命科学学院/河北省植物生理与分子病理学重点实验室,保定 071001; 3 河北农业大学 植物保护学院,保定 071001

关键词：玉米大斑病菌,蛋白激酶A (PKA),原核表达,GST pull-down,互作蛋白,

基金：河北省自然科学基金(C2020204172; C2021204112); 国家现代农业产业技术体系(CARS-02-25); 河北省省属高等学校基本科研业务费研究项目(KY202001)

蛋白激酶A (protein kinase A, PKA)是真核细胞cAMP信号转导途径的核心元件,通过磷酸化多种活性蛋白调节丝状真菌的生长、发育及致病等生理过程。为明确玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica) PKA可能的互作蛋白,进一步解析其作用的分子机制,本研究以玉米大斑病菌cDNA作为模板,扩增StPKA-C1/2基因编码区的完整序列,构建pGS21T-StPKA-C1/2原核表达重组载体。利用大肠杆菌(Escherichia coli)表达系统以异丙基β-D-硫代腺苷(isopropyl β-D-thiogalactopyranoside, IPTG)作为诱导物诱导表达并通过亲和层析法纯化获得融合蛋白GST-StPKA-C1/2。通过GST pull-down实验筛选玉米大斑病菌中与StPKA-C1/C2有互作关系的蛋白质,利用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对所得蛋白质进行分析。结果表明,与StPKA-C1/2互作的蛋白中已有功能注释的蛋白包括催化活性蛋白、酶调节活性蛋白、运输活性蛋白、电子载体蛋白、分子伴侣蛋白、结构分子蛋白及代谢酶等。Venn分析发现,与StPKA-C1与StPKA-C2共有互作蛋白52个,仅与StPKA-C1互作的蛋白有17个,仅与StPKA-C2互作的蛋白有18个。其中,靶蛋白SETTUDRAFT_168881作为延伸因子(elongation factor G, EFG)家族中的一员,可能调控菌丝生长。靶蛋白SETTUDRAF_37808属于丝束蛋白(Fimbrin)家族,可能参与调控肌动蛋白细胞骨架、氧化应激反应和形态发生,推测StPKA-C1/2通过与这些靶蛋白相互作用发挥重要生物学功能。本研究初步明确了玉米大斑病菌StPKA-C1/2的潜在互作蛋白,为进一步解析玉米大斑病菌PKA调控病菌致病性的分子机制提供了理论基础。

来源：2022年第10期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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