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拟南芥中BIC2 抑制蓝光受体CRY2 活性的分子机制研究 目 录 摘 要i Abstract ii 缩略词表iv 第一章 引言 1 1.1 研究背景 1 1.2 光与光受体蛋白2 1.2.1 光对生命活动的作用2 1.2.2 光受体蛋白的分布3 1.2.3 光受体蛋白的分类4 1.2.4 光受体蛋白调控植物生长6 1.3 植物蓝光受体隐花色素的研究进展6 1.3.1 隐花色素基因鉴定和分离7 1.3.2 隐花色素的功能域8 1.3.3 隐花色素生色团FAD 的光还原研究 10 1.3.4 隐花色素的光激活效应 16 1.3.5 激活态隐花色素的生理功能20 1.3.6 其他物种中隐花色素的功能研究22 1.4 蓝光受体CRY 抑制机理的研究23 1.4.1 BIC 对CRY 的抑制机理研究24 1.4.2 蓝光受体CRY 与其他光受体蛋白相互作用26 1.4.3 其他光受体蛋白抑制机理的比较27 1.5 植物隐花色素结构生物学研究28 I 华中农业大学2020 届硕士研究生学位（毕业）论文 1.6 植物中其他光受体蛋白的功能与结构小结31 1.6.1 向光素 (Phototropin)32 1.6.2 光敏色素 (Phytochrome) 34 1.6.3 紫外光受体 (UV-B Resistance 8) 37 1.7 基于CRY2 蛋白的光遗传学研究39 1.8 本文研究目的及意义42 1.8.1 本文的研究目的42 1.8.2 本文的研究意义42 第二章 材料与方法43 2.1 实验仪器43 2.2 实验试剂和耗材44 2.2.1 实验所需商业化试剂耗材44 2.2.2 实验所需的溶液配方45 2.3 实验材料53 2.3.1 实验室常用质粒载体53 2.3.2 实验室常用菌株53 2.4 实验方法54 2.4.1 克隆载体的构建54 2.4.2 感受态细胞的制备63 2.4.3 蛋白表达纯化66 2.4.4 限制性蛋白酶解实验71 2.4.5 CRY2 全波普扫描实验72 2.4.6 静态光散射 (Static Light Scattering)实验73 2.4.7 氧化还原电势 (Redox potential) 测定实验73 II 拟南芥中BIC2 抑制蓝光受体CRY2 活性的分子机制研究 第三章 实验结果与分析77 3.1 CRY2-BIC 复合物蛋白的表达与优化78 3.1.1 CRY2-BIC 复合物共表达相互作用验证78 3.1.2 CRY2-BIC 复合物截短优化79 3.1.3 半胱氨酸突变丝氨酸（C 突S ）蛋白优化83 3.1.4 同源蛋白的筛选89 3.2 CRY2-BIC2 晶体结构的获得96 3.3 BIC 蛋白的功能分析97 3.3.1 激活态CRY2FL 和CRY2PHR 聚合状态的确定97 3.3.2 CRY2-BIC2 主要互作氨基酸的确定 100 3.3.3 BIC 与下游的转录因子CIB1 竞争性结合CRY2 101 3.4 CRY2 氧化还原电势的测