磷是植物三大重要的营养元素之一,是各种生物大分子的重要组成部分,参与了植物体内许多重要的生物学过程。因此,研究植物对磷的感应、吸收、转运及调控机制对理解植物重要性状的形成过程、改造其性状以适应外界磷环境有着重要意义。SPX(SYG1/Pho81/XPR1)家族蛋白是存在于植物体内的一类含有SPX结构域的蛋白质,作为磷感应受体对植物体内磷的稳态调控起着重要作用。在高等植物中,多磷酸肌醇(Ins Ps,包括六磷酸肌醇Ins P_6和焦磷酸肌醇Ins P_7/Ins P_8等)的丰度反映了细胞中磷的水平,而SPX结构域可以直接结合多磷酸肌醇,进而发挥感应磷信号、调控磷的吸收或转运等功能。SPX家族包含四类成员,包括参与调控植株体内磷平衡的SPX亚家族和SPX-RING亚家族NLA两类蛋白,负责磷从地下部往地上部运输的SPX-EXS亚家族蛋白及参与液泡与细胞质之间的磷转运的SPselleck HPLCX-MFS亚家族蛋白。虽然有关SPX亚家族蛋白与Ins P_6的结合机制已有报道,但不同SPX家族蛋白与Ins P_6以及Ins P_7/Ins P_8之间的结合差异的机制尚不清楚,SPX家族蛋白结合其真正配体Ins P_8并调节其他组分进而调控磷稳态的机制仍待解析;此外,人们Gefitinib对SPX结构域如何在SPX-RING、SPX-EXS及SPX-MFS亚家族蛋白中发挥功能仍缺少了解。本研究成功构建了拟南芥SPX亚家族蛋白及水稻SPX-MFS亚家族蛋白的多种重组表达载体,并筛选出合适的与目的蛋白N端或C端融合的标签,使之得以在异源表达系统中成功表达,其中SPX亚家族蛋白选用了大肠杆菌原核表达系统,而SPX-MFS亚家族蛋白则在昆虫细胞真核表达系统中表达。筛选及优化目的蛋白的表达条件及纯化体系后,我们用亲和层析和分子排阻色谱等方法纯化,获得了纯度高达95%以上、其状态能被Ins P_6稳定的全长SPX亚家族蛋白,并测定了SPX亚家族蛋白与多磷酸肌醇Ins P_6之间的结合力。这为At SPXs全长蛋白的表达纯化及后续对之与其它蛋白相互作用机制的研究提供了基本条件,也为表达纯化其它SPX亚家族蛋白积累了经验。SPX-MFS是介导磷酸盐内流至液泡中的膜蛋白,其全长蛋白的获得为通过蛋白晶体学和/或生WPB biogenesis物大分子冷冻电镜等技术解析其结构及生化机制奠定了良好的基础;后续再通过其结构的解析,将有助于解释植物磷酸盐转运蛋白在磷酸盐转运过程中的转运及调控机制,从而为提高植物尤其是作物的磷利用率提供理论依据。