14-3-3蛋白与植物细胞信号转导

14-3-3蛋白通过直接蛋白质-蛋白质相互作用对植物代谢关键酶、质膜H^＋ -ATP酶等发挥广泛调节作用。越来越多证据显示14-3-3蛋白通过与转录因子和其他信号分子结合参与调控植物细胞信号转导。对植物细胞中14-3-3蛋白调控信号转导途径,尤其是植物细胞对胁迫响应的调控机制进行了综述。     

14-3-3蛋白研究进展

14-3-3蛋白是高度保守的、所有真核生物细胞中都普遍存在的、在大多数生物物种中由一个基因家族编码的一类蛋白调控家族。它几乎参与生命体所有的生理反应过程,人们在各种组织细胞中发现了各种不同的14-3-3蛋白。作为与磷酸丝氨酸／苏氨酸结合的第一信号分子,14-3-3蛋白在细胞的信号转导中起着至关重要的作用,尤其是它直接参与调节蛋白激酶和蛋白磷酸化酶的活性,被称为蛋白质与蛋白质相互作用的”桥梁蛋白”;它可以与转录因子结合形成复合体,调节相关基因的表达。一些研究表明,14-3-3蛋白调控机制的紊乱可以直接导致疾病的发生,在临床上14-3-3蛋白常常可以作为诊断的标志物。     

植物中14-3-3蛋白的主要功能

14-3-3蛋白家族广泛存在于真核生物中,序列高度保守。主要以同源或异源二聚体形式存在,可以同时与两个靶蛋白或者与一个靶蛋白的两个结构域相互作用,通过与靶蛋白上的一小段共有序列的磷酸化丝氨酸/苏氨酸残基结合来发挥其调控功能。本文综述了植物中的14-3-3蛋白及其主要功能,并重点综述了14-3-3蛋白对植物基本碳、氮代谢的调控。     

14-3-3蛋白和神经退行性疾病

14-3-3蛋白以二聚体形式存在,识别磷酸丝氨酸／苏氨酸连接的信号分子,通过与其配体蛋白质相互作用,参与细胞信号转导、细胞周期调控和细胞问运输。14-3-3蛋自在脑组织中含量丰富,所有神经元、星形胶质细胞、少突肢质细胞、小胶质细胞的胞液与胞核中都有表述。14-3-3蛋白与神经退行性疾病阿尔茨海默病和帕金森病的发生过程关系密切。     

14-3-3蛋白家族的调控机制和生物学功能

14-3-3蛋白家族在真核细胞中广泛表达并高度保守,它们主要以同源／异源二聚体形式存在,可以同时与两个靶蛋白或一个靶蛋白的两个结构域相互作用。14-3-3蛋白通过磷酸化丝氨酸／苏氨酸介导和靶蛋白结合,从而发挥其调控功能。现对14-3-3蛋白的识别序列、与配体相互作用的特点,及其在细胞周期、凋亡、信号转导、线粒体／叶绿体前体蛋白跨膜转运中的调控机制和发挥的生物学功能进行综述。     

14-3-3蛋白家族及其临床应用研究进展

14-3-3蛋白家族是一组高度保守的可溶性酸性蛋白质,分子量在28～33kD之间,广泛分布于各种真核生物之中。该蛋白能够特异地结合含有磷酸化丝氨酸或苏氨酸的肽段,参与多种信号转导途径。14-3-3蛋白调节着许多重要细胞生命活动,如:新陈代谢、细胞周期、细胞生长发育、细胞的存活和凋亡以及基因转录,该蛋白家族异常与疾病的发生密切相关,尤其是14-3-3蛋白在脑脊液中的分布与一些神经系统疾病密切相关。14-3-3蛋白已成为一些疾病的临床诊断指标,其作为疾病治疗的靶点也在研究之中。主要阐述了14-3-3蛋白的结构、功能、及其在疾病治疗中的应用。     

14-3-3蛋白家族及其临床应用研究进展

14-3-3蛋白家族是一组高度保守的可溶性酸性蛋白质,分子量在28～33kD之间,广泛分布于各种真核生物之中。该蛋白能够特异地结合含有磷酸化丝氨酸或苏氨酸的肽段,参与多种信号转导途径。14-3-3蛋白调节着许多重要细胞生命活动,如：新陈代谢、细胞周期、细胞生长发育、细胞的存活和凋亡以及基因转录,该蛋白家族异常与疾病的发生密切相关,尤其是14-3-3蛋白在脑脊液中的分布与一些神经系统疾病密切相关。14-3-3蛋白已成为一些疾病的临床诊断指标,其作为疾病治疗的靶点也在研究之中。主要阐述了14-3-3蛋白的结构、功能、及其在疾病治疗中的应用。     

14-3-3蛋白参与植物应答非生物胁迫的研究进展

14-3-3蛋白是一种在真核生物细胞中普遍存在且高度保守的蛋白。该蛋白在大多数物种中由一个基因家族编码,并以同源或异源二聚体的形式存在。不同的14-3-3蛋白同工型具有不同的细胞特异性,可通过识别特异的磷酸化或非磷酸化序列与靶蛋白相互作用。14-3-3蛋白在植物生长和发育的各个方面都起重要作用。本文主要围绕植物14-3-3蛋白的种类、结构、磷酸化或非磷酸化识别序列及其响应干旱、冷冻、盐碱、营养和机械胁迫等的分子机制研究进展进行综述。     

千里光热激蛋白90-3(Hsp90-3)的生物信息学与功能分析

Hsp90是真核细胞重要的一类分子伴侣,与植物的生长发育、抗逆性、信号转导及生物进化等功能密切相关.为了深入理解高等植物Hsp90结构与功能的关系,该研究从千里光(Senecio scandens)全长cDNA文库中分离到Hsp90-3基因.序列分析结果表明,该基因编码699个氨基酸的多肽,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtHsp90-3(登录号:NP_200412.1)的同源性最高,为93.71％;预测蛋白质的分子量为79.78 kD,理论等电点为5.08.信号序列分析结果发现,该蛋白主要定位于细胞的细胞核、过氧化物酶体、叶绿体类囊体膜及叶绿体基质中,提示作为分子伴侣,高等植物Hsp90-3参与细胞内膜系统蛋白质的转运.结构与功能分析发现,该蛋白有3个结构域及1个连接区,推测Hsp90-3在真核细胞的信号转导、转录调控及胁迫表达等过程中发挥重要功能.     

泛素化修饰调控脱落酸介导的信号途径

泛素化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,通过调节蛋白的活性和稳定性等影响其功能的发挥,在真核生物的生命过程中具有非常重要的作用。泛素化修饰通过精细地调控植物激素脱落酸(abscisic acid, ABA)的合成和信号转导过程的关键因子,影响植物对ABA的响应,参与植物生长发育过程及对干旱、盐和冷胁迫等不良环境的应答。本文概述了植物中泛素化修饰的相关组分(包括泛素连接酶E3、泛素结合酶E2、26S蛋白酶体)和内膜运输相关蛋白,以及这些蛋白调控ABA合成和信号转导过程的最新研究进展,提出该研究领域需要解决的新问题,以期为相关领域的科研人员进一步了解翻译后修饰如何调控激素信号的转导途径提供参考。     

植物14-3-3蛋白研究进展

14-3-3蛋白是真核生物中许多信号传导级联反应的主要调节分子,易于与具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸残基的靶蛋白互作进而调节碳氮代谢、三羧酸循环、莽草酸合成等多种生理过程中的多种酶活性。该文根据近年来国内外对14-3-3蛋白的研究进展,对植物中14-3-3蛋白的发现、基因鉴定、结构和功能以及14-3-3蛋白与其靶蛋白的互作机制进行综述,并对14-3-3蛋白的研究提出了进一步的展望。     

Comparative analysis of two 14-3-3 homologues and their expression pattern in the root-knot nematode Meloidogyne incognita

14-3-3 proteins are highly conserved ubiquitous proteins found in all eukaryotic organisms. They are involved in various cellular processes including signal transduction, cell-cycle control, apoptosis, stress response and cytoskeleton organisation. We report here the cloning of two genes encoding 14-3-3 isoforms from the plant parasitic root-knot nematode Meloidogyne incognita, together with an analysis of their expression. Both genes were shown to be transcribed in unhatched second stage larvae, infective second stage larvae, adult males and females. The Mi-14-3-3-a gene was shown to be specifically transcribed in the germinal primordium of infective larvae, whereas Mi-14-3-3-b was transcribed in the dorsal oesophageal gland in larvae of this stage. The MI-14-3-3-B protein was identified by mass spectrometry in in vitro-induced stylet secretions from infective larvae. The stability and distribution of MI-14-3-3 proteins in host plant cells was assessed after stable expression of the corresponding genes in tobacco BY2 cells.     

棉花143-3L基因的分子鉴定及其在纤维发育中优势表达分析

14-3-3蛋白以二聚体形式存在于所有真核生物中,是一种高度保守的调节蛋白,在细胞生长、增殖、凋亡、信号转导等生命活动中发挥着重要调控作用。我们在棉纤维cDNA文库中分离克隆到1个基因(cDNA),编码14-3-3蛋白类似物,命名为Gh14-3-3L(Gossypiumhirsutum14-3-3-like)。该cDNA长度为1,029bp,包含762bp开放阅读框,其编码蛋白由253个氨基酸组成。Gh14-3-3L与其他真核生物的14-3-3蛋白具有较高的同源性,并具有14-3-3蛋白的基本结构:二聚体结构域、磷酸化丝氨酸富集识别序列、4个CC结构和1个EFHand结构。Northern杂交分析显示Gh14-3-3L在棉纤维发育早期优势表达,且在10DPA棉纤维细胞中表达量最高,这表明Gh14-3-3L基因可能涉及棉纤维细胞伸长过程的调节。研究还表明,该基因在胚珠和花瓣组织中也有较强的表达,但在其他组织中表达较弱或不表达。     

14-3-3 proteins activate a plant calcium-dependent protein kinase (CDPK)

Plants and protozoa contain a unique family of calcium-dependent protein kinases (CDPKs) which are defined by the presence of a carboxyl-terminal calmodulin-like regulatory domain. We present biochemical evidence indicating that at least one member of this kinase family can be stimulated by 14-3-3 proteins. Isoform CPK-1 from the model plant Arabidopsis thaliana was expressed as a fusion protein in E. coli and purified. The calcium-dependent activity of this recombinant CPK-1 was shown to be stimulated almost twofold by three different 14-3-3 isoforms with 50% activation around 200 nM. 14-3-3 proteins bound to the purified CPK-1, as shown by binding assays in which either the 14-3-3 or CPK-1 were immobilized on a matrix. Both the 14-3-3 binding and activation of CPK-1 were specifically disrupted by a known 14-3-3 binding peptide LSQRQRSTpSTPNVHMV (IC₅₀=30 μM). These results raise the question of whether 14-3-3 can modulate the activity of CDPK signal transduction pathways in plants.     

The role of 14-3-3 proteins in cell signalling pathways and virus infection

14-3-3 proteins are highly conserved in species ranging from yeast to mammals and regulate numerous signalling pathways via direct interactions with proteins carrying phosphorylated 14-3-3–binding motifs. Recent studies have shown that 14-3-3 proteins can also play a role in viral infections. This review summarizes the biological functions of 14-3-3 proteins in protein trafficking, cell-cycle control, apoptosis, autophagy and other cell signal transduction pathways, as well as the associated mechanisms. Recent findings regarding the role of 14-3-3 proteins in viral infection and innate immunity are also reviewed.     

Characterization of zetin 1/rBSPRY,a novel binding partner of 14-3-3 proteins

14-3-3 proteins are ubiquitously expressed proteins which serve as central adaptors in different signal transduction cascades. In this study, yeast two-hybrid screening of a rat brain cDNA library identified a novel gene product termed zetin 1/rBSPRY that interacts with 14-3-3 zeta. The zetin 1/rBSPRY gene is ubiquitously expressed in a variety of rat tissues, with highest expression being found in testis. In adult brain, high levels of zetin 1/rBSPRY mRNA were observed in the hippocampus, cerebral cortex, and piriform cortex. Biochemical studies confirmed zetin 1/rBSPRY to interact with 14-3-3 zeta. Transient co-transfection in COS 7 cells caused a partial redistribution of zetin 1/rBSPRY into 14-3-3 zeta enriched submembranous foci at leading edges. Our results suggest a role for zetin 1/rBSPRY-14-3-3 interactions at specialized submembrane domains.