植物锌指蛋白与研究进展

植物锌指蛋白与研究进展

目录

中文摘要及关键词 (3)

英文摘要及关键词 (4)

引言 (5)

1.锌指蛋白 (5)

1.1锌指蛋白概念 (5)

1.2锌指蛋白结构 (6)

2.锌指蛋白分类 (6)

2.1 C2H2型锌指 (7)

2.2 C4型锌指 (9)

2.3 C6型锌指 (9)

3.锌指蛋白调控机理 (9)

3.1对DNA靶序列的识别 (10)

3.2与RNA相互作用 (10)

3.3与DNA-RNA杂交双分子特异性结合 (10)

3.4锌指之间的相互作用 (11)

4.逆境相关的植物锌指蛋白 (11)

4.1与盐胁迫有关的锌指蛋白 (11)

4.2与冷胁迫有关的锌指蛋白 (13)

4.3与干旱胁迫相关的锌指蛋白 (14)

4.4与氧胁迫有关的锌指蛋白 (14)

4.5强光胁迫下有关的锌指蛋白 (15)

5.锌指蛋白应用前景与展望 (15)

结束语 (16)

参考文献 (17)

致谢 (22)

摘要

锌指蛋白是一类对基因调控起重要作用的转录因子，具有手指状结构域，对基因调控起重要作用。根据其结构域的不同，可将锌指蛋白主要分为C2H2型、C4型和C6型。C2H2型是研究较多，较为明确的一种锌指蛋白。锌指通过与靶分子DNA、RNA、DNA-RNA的序列特异性结合，以及与自身或其他锌指蛋白结合，在转录和翻译水平上调控基因表达，参与许多生理过程。近年来国内外学者对其进行了广泛研究，利用转基因技术, 将一些与逆境胁迫相关的锌指蛋白基因在目标植物中过量表达后, 能对植物起到增强抗逆性的作用, 说明锌指蛋白在增强植物逆境抗性方面有着广阔的应用前景。这些研究成果对日后利用基因工程技术改良作物品质，提高作物抗逆性提供了有利条件。

关键词：转录因子；锌指蛋白；逆境胁迫

Abstract

Zinc finger protein is a transcription factor plays an important role in gene regulation, with finger-like domain, plays an important role in gene regulation. Depending on the domain, zinc finger protein is divided into C2H2, C4andC6. C2H2 type is a zinc finger protein that more research and more specific. Zinc finger protein in combination with the target molecules of DNA, RNA, DNA-RNA sequence- -specific binding, and refers to itself or other zinc on the level of transcription and translation, regulation of gene expression involved in many physiological processes. Foreign scholars in recent years on the extensive research, the use of transgenic technology, will some and adversity stress related zinc finger protein gene in target plants excessive expression, to an increase the role of plant resistance that zinc finger protein in the increase in resistance plant stress have broad application prospect. The results of this study in the future use of genetic engineering technology improve the art provides favorable conditions.

Key words：Transcription factor; Zinc finger protein; Adversity stress

引言

真核生物基因表达是一个十分复杂而有序的过程，它是众多反式因子和顺式作用元件之间相互作用的结果。基因的表达在各个层次上都受到精密的调控（包括染色体结构、转录、转录后、翻译和翻译后加工等水平的调控），发生在转录水平的调控是基因调控的重要环节。其中转录因子（Transcription Factor,TF）和转录因子结合位点（Transcription Factor Binding Site,TFBS）是转录调控的重要组成部分。锌指蛋白最初于1983年在非洲瓜蟾卵母细胞中的转录因子TF ⅢA中被发现[1-2]，是迄今在真核生物基因组中分布最广泛的一类蛋白。多年来研究发现，该蛋白广泛存在于动物、植物和微生物中，人类基因组中可能有进1%的序列编码含有结构的蛋白。[3-4]锌指蛋白是一类具有手指状结构域的转录因子，通过对特定下游基因的表达调控，在细胞分化、胚胎发育、增强植物抗逆性以及防御等生命过程中具有重要作用。[5]近年来已成功设计了特异性锌指蛋白元件用于调节与植物抗逆相关基因的表达，并不断地发现与基因调控相关的新的锌指蛋白，为提高农作物产量，改善作物品种提供了广阔前景。[6-8]本文简要综述了锌指蛋白的结构、分类、功能、调控机理以及逆境胁迫相关锌指的研究和锌指蛋白应用前景等方面的进展。

1 锌指蛋白概念及结构

1.1 锌指蛋白概念

锌是植物必须的营养元素，锌指蛋白（Zinc finger protein）是生物体内含有众多成员的一个转录因子家族，因其具有指状结构特征并且能结合Zn2+而得