TaRAN1(AF488730)是小麦来源的Ran同源蛋白编码基因,全长1055 bp,编码221个氨基酸,它在植物发育过程中的功能还没有任何报道.本论文在验证了它是小G蛋白Ran家族的成员后,从分子水平上还发现它在植物细胞周期调控、对生长素以及胁迫应答信号转导过程中都起着重要作用,这也说明了它可能作为信号转导过程中重要的转换因子,参与了很多细胞的基本生理过程.利用原核表达系统及亲和色谱的方法纯化了TaRAN1融合蛋白,并用放射性标记的GTP和竞争实验证实了它具有特异的GTP结合活性.TaRAN1的转录产物在小麦幼茎和花芽等分生组织活动旺盛的器官表达较多,而在老叶中表达较少.利用洋葱表皮瞬时表达系统分析表现,TaRAN1蛋白主要定位于细胞核,但其没有典型的核定位信号.细胞周期一直是生物学领域中的热门问题,人们虽然在动物细胞中取得了很大进展,但在植物细胞中的研究远落后于动物.裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是研究细胞形态和细胞周期的良好系统,利用此系统发现超表达TaRAN1的酵母细胞表现出许多新的细胞学表型,例如G<,2>细胞周期延滞、染色体对紫外线敏感、细胞超长或多隔细胞的出现等;反义表达TaRAN1的酵母细胞呈近圆型、具有高度凝集的核并且生长速度缓慢、核质混合和无核细胞的数目明显增加.流式细胞仪检测实验也证实其细胞周期的异常.这些结果推测TaRAN1蛋白可能参与细胞周期的有丝分裂过程和发育的调控机制,并且在维持染色体结构稳定和完整性方面起着重要的作用.TaRAN1基因受IAA的诱导表达,且随着浓度的增加表达量增强.超表达的TaRAN1植株(包括拟南芥和水稻)的根表现出对外源生长素异常敏感,侧根显著变少,地上部分表现出生长素过量的表现型,顶端优势减弱,分蘖增多,生长周期延长等.HPLC测定转基因植物的IAA含量,明显高于对照.所以,TaRAN1可能还参与了复杂的生长素信号转导过程.TaRAN1基因还受各种胁迫处理的诱导表达,并且超表达植株对胁迫的忍受能力有明显提高,这说明TaRAN1还参与了胁迫信号应答的相应机制.Ran蛋白这些新功能目前还未见到其它报道.