在酵母和哺乳动物中，COG复合体是一个由八个亚基（COG1至COG8）组成的蛋白复合体，该复合体在高尔基体糖基化酶和糖基转移酶的运输和定位过程中作为拴系因子而发挥了关键的功能。高等植物中COG3发生突变后，会导致花粉管发育异常。本课题主要研究拟南芥PRcog3突变体的主根发育表型，我们发现PRcog3突变体主根长度显著低于野生型，且突变体的根毛和根尖形态与野生型存在明显差异。COG3在主根发育中的功能尚未详细探索，该研究对于COG复合物生理功能具有重要价值。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1 材料 3
1.1.1 实验材料 3
1.1.2 主要实验试剂及其配制3
1.1.3 主要实验仪器与设备4
1.2 实验方法4
1.2.1 拟南芥的铺种和培养4
1.2.2 拟南芥DNA的提取4
1.2.3 PCR扩增反应4
1.2.4拟南芥RNA的提取5
1.2.5 Realtime PCR5
1.2.6琼脂糖凝胶电泳6
1.2.7农杆菌的培育和拟南芥的浸染6
2 结果与分析6
2.1 拟南芥PRcog3突变体鉴定6
2.2 拟南芥PRcog3突变体基因表达分析7
2.3 拟南芥PRcog3突变体主根表型观察7
2.3.1 光学显微镜下观察7
2.3.2 主根根毛表型观察9
2.4 拟南芥PRcog3突变体Marker定位分析9
2.4.1 GFPVAMP721定位分析9
2.4.2 mCherryVAMP711定位分析10
2.4.3 PIN1GFP定位分析10
3 讨论11
致谢12
参考文献12拟南芥PRcog3突变体主根发育表型的研究
引言
COG (conserved oligomeric golgi)复合体是一个拴系因子复合体，拴系因子 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072￥ 
是指一类单一蛋白质大分子或是一类蛋白质复合体，它介导靶位膜和运输囊泡的首次接触[1]。拟南芥的COG复合体是8个亚基（COG1COG8）组成的八聚体，结构高度保守，属于双叶结构，各亚基间连接方式是：COG1和COG8相连接，COG24和COG57分别形成2个小叶再与COG1或COG8相连，整个复合体位于高尔基体潴泡胞质侧的表面，是维持高尔基体形态和功能的必要结构[2]。
COG复合体是维持高尔基体正常形态的必要结构。拟南芥cog7突变体的胚胎不能正常发育且会呈现黄色，其高尔基体的形态也会发生变化[3]。拟南芥cog3和cog8突变花粉中高尔基体潴泡堆叠异常，长/宽比大幅下降[4]。在酵母中，COG2亚基能与p115（一种囊泡拴系蛋白）中的结构域HR2相结合，当这种结合被破坏时，会导致高尔基体不规则组装[5]。


图1 哺乳动物和酵母中COG复合体各亚基间相互作用[6]
COG复合体介导高尔基体囊泡运输过程。囊泡运输指的是物质通过被囊泡包被的形式运输于细胞的不同膜室间。衣被蛋白COPII（coatomer protein II）包被的囊泡介导从内质网（ER）到高尔基体的运输，COPI（coatomer protein Ⅰ）包被的囊泡介导从高尔基体到ER的运输，而网格蛋白包被的囊泡则介导的反式高尔基体网络（TGN）到细胞膜的运输[7]。酵母中，COG复合体中除COG7外，剩余7个亚基均与COPI囊泡衣被蛋白存在直接或间接的相互作用[8]。除了COPI外，COG复合体还能与网格蛋白衣被相互作用。肌动蛋白具有分子马达功能，能够为囊泡运输提供能量，COG3能与肌动蛋白相关蛋白ACTR1A和ARP66B相互作用[9,10]。
可溶性N乙基马来酰亚胺敏感的附着蛋白受体（Soluble Nethylmaleimidesensitive factor attachment protein receptor, SNARE）复合体包括定位在靶膜上的tSNARE蛋白和定位在囊泡膜的RSNARE蛋白，二者装配形成复合体，促进囊泡和靶膜的融合[11]。高尔基体上定位的SNARE复合体能和COG复合体相互识别并作用，被人为定位在线粒体上的COG复合体能够促进特定SNARE募集到线粒体膜上[8,12]。COG复合体的各个亚基可以同时与不同的SNARE相互作用，以实现多个SNARE复合体的同步装配。例如COG4能够与STX5（定位在高尔基体上的SNARE复合体）相互作用，COG6 也能与STX5相互作用。同一COG复合体的COG4和COG6能分别与不同的SNARE复合体相互作用[12,13]。
小G蛋白（GTPases）Ras家族中ADP核糖基化因子（ADPribosylation factors, Arfs）是COPI囊泡的组分之一。研究发现，COPI囊泡运输物质时需要依赖Arf1GTP的水解作用。在拟南芥中，Arf1与COPI共同定位在高尔基体上，它们对囊泡运输的调节作用会受到Arf GEF抑制剂Brefeldin A（BFA）的抑制[14]。
RAB蛋白是一种小分子GTPase，是调节囊泡运输中每个环节的开关。RAB蛋白参与生物合成运输和胞吞运输途径，例如RAB1是物质从内质网运送至高尔基体的必须基因。迄今已鉴定出多个RAB蛋白与COG亚基有相互作用[15]。
多糖与蛋白质以及脂质通过一系列相互作用形成共价化合物的过程称为糖基化，高尔基体是对分泌蛋白和跨膜蛋白进行糖基化修饰的重要场所[16]。糖基转移酶和糖苷酶的分布比例影响糖基化过程，COG复合体能运送糖基化酶以及糖基化相关蛋白，并且参与高尔基体内的逆行运输，影响高尔基体糖基化过程[17]。

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