玉米中ClassⅠ和ClassⅡ NAS蛋白之间的BiFC互作研究

烟草胺合成酶（nicotianamine synthase，NAS）能够催化合成植物体内铁运输所需的螯合物烟草胺（nicotianamine，NA），在植物维持铁稳态方面发挥重要的作用。玉米、小麦和大麦等禾本科植物的NAS蛋白进化为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族，可能分别参与调节铁的吸收和运输，其家族成员之间蛋白序列同源性较高，ClassⅡ NAS具有特异的N端可变结构域。通过进化分析分析玉米NAS的两个亚家族，以及建模预测两类亚家族代表基因ZmNAS1（ClassⅠ）和ZmNAS3（ClassⅡ）的蛋白结构，结果表明ZmNAS1和ZmNAS3的三维结构高度相似，推测可能通过同源或异源二聚体化发挥功能；进一步通过双分子荧光互补（bimolecular fluorescence complementation，BiFC）分析ZmNAS1和ZmNAS3的相互作用，结果表明，ZmNAS1和ZmNAS3蛋白可以互作，删除N端可变结构域的ZmNAS3?N只能与ZmNAS3蛋白互作而不与ZmNAS1互作，推测ZmNAS可以形成同源二聚体，而形成异源二聚体需要ClassⅡ家族蛋白的N端可变结构域。研究结果揭示了玉米中ClassⅡ NAS调控铁稳态的机制，其分子机制仍需进一步研究。