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玉米淀粉广泛应用到人类生产生活中,对于玉米淀粉代谢调控的研究一直受到广泛关注。淀粉代谢是复杂的调控网络,由多个酶参与完成,早起研究主要集中在植物体外条件下单一代谢关键酶的催化反应机理的研究。近年来研究表明玉米胚乳中淀粉代谢中的许多关键酶类都是以多酶复合物的形式存在的,多酶复合物的形成使得蔗糖降解,糖酵解,淀粉合成等多种不同代谢途径在空间上拉近,加速代谢流转换。暗示蛋白质相互作用在调控玉米淀粉代谢中发挥重要作用。对于玉米淀粉代谢机理的研究表明:蔗糖合成酶SUS-SH1、ADP葡萄糖焦磷酸化酶小亚基AGPase-bt2、淀粉合成酶SSI、淀粉分支酶SBEIIb是淀粉合成代谢中的关键酶,今年来研究表明,丙酮酸磷酸双激酶PPDK1也参与淀粉合成。并且这几种酶均以复合物的形式存在对淀粉代谢发挥一定功能。本实验室前期利用二维亲和电泳技术在玉米胚乳中分离得到7个未被报道过的多酶复合物,并且利用酵母双杂交技术对蛋白互作对进行一对一验证,但是缺少在植物体内相互作用的证据。因此我们采用双分子荧光互补试验(BiFC)选择酵母双杂交试验中验证过的蛋白互作对,解析AGPase-bt2/PPDK1、AGPase-bt2/SBEIIb、SUS-SH1/SBEIIb、SSI/PPDK1四对蛋白质在植物细胞内的互作关系。研究结果表明:本实验成功构建荧光表达载体,转化农杆菌后,并瞬时转化烟草叶肉细胞,在激光共聚焦显微镜下观察蛋白互作情况。结果发现AGPase-bt2/PPDK1、 AGPase-bt2/SBEIIb、SSI/PPDK1三对蛋白在细胞中高效表达,均能产生较强的黄色荧光信号,说明在植物体内存在互作关系,但是SUS-SH1/SBEIIb未能检测到荧光信号,表明两者之间在植物体内不能结合。这些实验数据将为研究玉米淀粉调控网络及代谢机理提供基础理论依据。