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中文摘要

拟南芥蓝光受体CRY2乙酰化修饰及作用机制研究

蓝光信号在调节植物生长发育中起着至关重要的作用，隐花色素是介导植物

光反应的蓝光受体之一，已有研究表明光响应蛋白-蛋白相互作用是隐花色素信

号转导的主要方式。近年来，研究人员分析鉴定得到了一系列与CRY2互作的蛋

白，完善了蓝光信号转导的通路。CRY2有多个互作蛋白，信号传递方式众多，

但是CRY2本身的特性研究较少，比如CRY2蛋白的翻译后修饰目前已知的仅有

泛素化和磷酸化，CRY2可能还存在其他重要的翻译后修饰机制，发现并完善

CRY2的翻译后修饰机制，对整个光信号传递研究领域具有重大的意义。在本研

究中，发现了CRY2蛋白又一重要的翻译后修饰——乙酰化，且CRY2乙酰化修

饰受蓝光调控，这暗示CRY2的乙酰化修饰可能是一个重要的调节机制，同时与

植物对环境中蓝光信号的响应相关。本研究以拟南芥为实验材料，初步探究蓝光

受体CRY2的乙酰化修饰及调控的具体作用机制，为更深入地解析植物蓝光信号

转导的研究提供了重要的参考。本研究具体结果如下：

1.通过质谱鉴定到CRY2蛋白的5个乙酰化修饰位点，分别为K375、K156、

K238、K268和K422，并且发现CRY2的乙酰化受蓝光调控。还筛选到与CRY2

互作的蛋白HDA19，但其互作强度在黑暗和蓝光下基本一致。成功构建PCI-neo

6XflagHDA19载体，利用HEK293T细胞进行验证，发现CRY2与HDA19确实

存在相互作用关系，且其互作不依赖于蓝光。

2.通过westernblot技术鉴定，在不同光下生长的拟南芥幼苗乙酰化变化发

现，蓝光和白光下几乎没有乙酰化，红光下乙酰化水平最高，黑暗中有很微弱的

乙酰化。在HEK293T细胞中和植物体内均发现CRY2的乙酰化受蓝光调控，随

着蓝光照射时间的延长，CRY2的乙酰化水平逐渐降低。通过分析红蓝光下蛋白

条带的灰度值进而得出结论CRY2的去乙酰化依赖于蓝光。用HDACs家族特异

性去乙酰化酶抑制剂TSA处理拟南芥幼苗后鉴定发现，当TSA处理浓度为10μM

时，CRY2的乙酰化水平呈上升趋势，表明CRY2蓝光依赖的去乙酰化依赖于

HDACs家族的去乙酰化酶。

3.成功构建5个CRY2乙酰化位点单点突变载体，将其转入HEK293T细胞

中，利用共聚焦显微镜以及ImageJ软件观察及分析其相分离现象发现，5个乙

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酰化位点单点突变的CRY2均有相分离，且其相分离的数量均多于野生型，表明

CRY2低乙酰化时，可以促进其相分离。将CRY2和HDA19共转入HEK293T细

胞中，通过共聚焦显微镜观察到CRY2有相分离，HDA19没有相分离，且不与

CRY2共相。利用荧光倒置显微镜观察到在表达CRY2-GFP的HEK293T细胞中

以及CRY2-GFP的原生质体中均发现在加入浓度为10μM的TSA后，相分离被

抑制，表明CRY2高乙酰化时，可以抑制其相分离。

4.通过westernblot技术检测CIB1蛋白的乙酰化时发现，CRY2可以在蓝光

下调控CIB1的乙酰化；进一步利用Argobest实验发现，存在高乙酰化状态的因

子可以调节FT的转录，由此猜测FT的表达可能是依赖于高乙酰化的CIB1。

关键词：

拟南芥，蓝光受体，乙酰化，去乙酰化酶，相分离

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Abstract

AcetylationandMechanismofArabidopsisbluelightreceptorCRY2

Bluelightsignalsplayacrucialroleinregulatingplantgrowthanddevelopment,

and