學位論文
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Item 阿拉伯芥核蛋白CIA2和CIL調控葉綠體發育機制研究(2020) 楊俊彥; Yang, Chun-YenCHLOROPLAST IMPORT APPARATUS 2 (CIA2)與CIA2-LIKE (CIL)隸屬於一羣植物特有、會參與開花時間或蓋日韻律調節的CCT [CONSTANS (CO), CO-LIKE (COL), TIMING OF CAB EXPRESSION1 (TOC1)] 轉錄因子。有別於其他CCT蛋白，CIA2會提高一些葉綠體蛋白合成基因的表現量，進而確保葉綠體的正常發育。 CIL與CIA2的胺基酸序列具有65％的相似性；CIL在葉子和花苞中表現，其表現型態與CIA2相似，這表明CIL和CIA2在阿拉伯芥中是同源的。CIL在cia2突變株中表現量增加，而cia2 /cil雙突變株的葉色比cia2突變株更為淺綠。對cia2 /cil雙突變株的微陣列分析(Microarray analysis) 顯示，與葉綠體發育有關的細胞核表現基因，包括與光合作用和葉綠素生合成相關的基因，表現量明顯降低，顯示CIA2和CIL共同調節了GOLDEN2-LIKE 1和葉綠體發育相關基因的表現。微觀結構觀察(Microstructure observation) 顯示10天齡的cia2 /cil雙突變株具有特定的發育異常。 CIA2是細胞核轉錄蛋白，包含位於氨基酸62-65和291-308的兩個細胞核導引訊息(nuclear localization signal, NLS)。 CIL也是細胞核轉錄蛋白，其NLS位於胺基酸 47-50。 CIA2和CIL的CCT結構不具有核定位信號功能。酵母雙雜交（yeast two-hybrid, Y2H）篩選確認了與CIA2 相互作用的蛋白。除了自身和CIL外，還確認了諸如CO、NUCLEAR FACTOR Y B1 (NF-YB1)、NF-YC1、NF-YC9 和ABSCISIC ACID-INSENSITIVE 3 等蛋白與葉綠體功能和開花時間的調節有關。Y2H進一步確認CIA2和CIL的N 和C 端區域對於與其他蛋白的交互作用很重要。儘管CIA2 和CIL 的CCT 結構是兩個蛋白質之間的主要相互作用片段，但CIA2和CIL N 端的CIA2 and CIL conserved 1 (CC1) 結構使上述CIA2、CIL和開花時間調節蛋白之間能夠交互作用。 本研究中顯示阿拉伯芥CIA2 和CIL 與CO 和NF-Y複合體(complex) 交互作用，並參與CO相關的開花機制調控。CIA2 和CIL 的N端CC1結構與CO 和NF-Ys (B1、C1和C9) 相互作用形成更高階的複合體，並且CC1 結構中的胺基酸序列與NF-Ys中NF-YA1 結構的序列相似。其中，NF-YAs 蛋白是利用NF-YA1結構與NF-YB / NF-YC複合體交互作用。最後，本研究的結果顯示CIA2 和CIL 參與葉綠體發育和CO 相關開花機制的調控。