拟南芥CPKs的蛋白纯化与调控机制研究的任务书.docx

拟南芥CPKs的蛋白纯化与调控机制研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
拟南芥（Arabidopsisthaliana）作为植物生物学和分子生物学研究的经典模式生物，其基因组已被完全测序。其中，CBL-interactingproteinkinases(CIPKs)和calcium-dependentproteinkinases(CPKs)是在植物细胞中广泛参与多种生理和信号传递过程的关键蛋白激酶。在拟南芥中，CPKs的家族成员共有34个，并且已经被证明在植物的各种生理过程中起着重要的调节作用，如生长发育、环境响应、信号转导和代谢调控等。
在拟南芥中，CPKs通过调控蛋白的磷酸化状态，对许多生理和代谢过程进行调节。因此，研究CPKs的蛋白纯化和调控机制，可以为进一步阐明植物细胞内分子信号传递机制提供重要的理论和实践依据，为农业生产和环境保护提供新的策略和途径。
二、研究目标
本次研究的主要目的是：1）建立拟南芥中CPKs的纯化方法系统；2）探究拟南芥CPKs在不同条件下的活性调节机制。
三、研究内容
1.拟南芥CPKs的蛋白纯化方法建立
（1）收集植物样品：采集拟南芥的干种子或者幼嫩芽，备好其他所需试剂和设备。
（2）组织研磨：将收集的植物样品放入液氮研磨，待细粉末状后加入一定比例的提取缓冲液，冷却并充分混合。
（3）超声破碎：将混合后的样品用超声波回流的方式破碎，并加入必要的溶剂沉淀除去杂质。
（4）蛋白质提取：用层析柱法、离心法或者电渗析法等方法从样品中提取纯蛋白质，以便进一步的纯化、鉴定和结构分析。
2.拟南芥CPKs的活性调节机制研究
（1）探索拟南芥CPKs与其他蛋白质相互作用的可能性。
（2）研究不同处理方法对拟南芥CPKs活性的影响，如钙离子浓度、环境温度、pH调节等等。
（3）采用质谱分析技术对CPKs的磷酸化位点进行鉴定，进一步明确CPKs的功能和信号传递途径。
四、研究方法
1.蛋白纯化
初步纯化：超声波破碎、电渗析法或者离心法提取蛋白质
层析分离：脱盐柱、亲和柱、离子交换柱和凝胶过滤柱等
2.活性调节机制研究
生化实验：分析CPKs与其他蛋白质之间的相互作用、CPKs不同条件下的激酶活性调控机制等。
质谱分析：用于研究CPKs磷酸化位点。
五、研究时间安排和经费预算
1.研究时间安排：一年
2.经费预算
试剂费：20,000元
设备购置：10,000元
人员费用：30,000元
总计：60,000元
备注：本预算仅为估算值，实际经费根据实验需要进行调整。
六、预期成果
1.建立系统的拟南芥CPKs纯化方法体系。
2.阐明拟南芥CPKs的调控机制和信号传递途径。
3.提供新的防治植物生态病害以及改良植物的分子调控思路。
七、参考文献
1.Assmann,S.M.(1999).Thegreenlightforguardcellsignalling.Nature,400(6745),739-740.
2.Harmon,A.C.,&Strohm,A.K.(2003).Calciumsignalinginplantcellgrowthanddevelopment.Plant,Cell&Environment,26(6),951-966.
3.Hrabak,E.M.,Chan,C.W.,Gribskov,M.,Harper,J.F.,Choi,J.H.,Halford,N.,...&Zhu,J.K.(2003).TheArabidopsisCDPK-SnRKsuperfamilyofproteinkinases.PlantPhysiology,132(2),666-680.
4.Luan,S.(2003).Calciumsignalinginplants.PlantCell,14(Suppl),S497-S506.