细胞外基质在植物发育中的作用

植物细胞壁是由纤维素和果胶交联的多糖和蛋白质构成的既彼此独立,又相互作用的三维动力学网络。和动物的细胞外基质一样,植物细胞壁中的许多成分积极地参与植物细胞发育过程的调节,它们以某种方式将信息传递给细胞,调节细胞的行为,以便对各种外界环境作出相应的反应。因此细胞壁不再是一种环绕植物细胞的惰性结构,比起细胞壁,植物细胞外基质这一名词更能反映出这一动力学的特性。     

植物的细胞壁

绝大多数植物细胞的质膜外都有细胞壁,这是区别予动物细胞的显著特征之一。由于细胞壁的存在,使原生质体的膨胀受到限制,细胞成熟后,使其形态和大小变为固定。细胞壁有保护作用,厚而硬的细胞壁还有支持植物器官的机械作用,同时,细胞壁能影响植物组织的吸收、蒸腾、运输和分泌等功能。     

细胞壁与细胞的发育

细胞壁除了起着机械支持、参与物质运输和防御反应等功能外,与细胞的发育密切相关。它们可作为信号分子,促进植物细胞的分裂增殖,决定细胞的分化方向,参与细胞识别过程等。概述了近年来细胞壁调节细胞发育的新进展。     

水分亏缺下细胞延伸生长与细胞膨压和细胞壁特性的关系

在简要介绍植物细胞延伸生长的生物物理模型的基础上,综述了水分亏缺下植物细胞延伸生长与细胞膨压、细胞壁伸展性和细胞壁塑变阈值的关系,阐述了植物细胞壁调节在作物抗旱性中的作用。     

植物细胞壁结构及成像技术研究进展

植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更好的利用植物能源具有重要意义。植物细胞壁的结构研究是当今植物界研究的前沿热点之一。随着新型成像技术的发展,近年来关于细胞壁成分和纳微结构的研究取得了阶段性的进展。本文就植物细胞壁的成分、结构、成像技术和力学性质进行了总结与展望,以期为植物细胞壁的相关研究提供新思路。     

基质金属蛋白酶与心肌重塑

细胞外基质参与和促进了心肌重塑的过程,基质金属蛋白酶是调节细胞外基质重要的酶,基质金属蛋白酶在心肌重塑过程表达变化可分为三个时相,其活性受到信号传导途径、炎症因子和活性氧/活性氮的调节,基质金属蛋白酶可能作为心肌梗塞等疾病治疗的靶标     

微丝骨架和活性氧在调节气孔运动中的作用及机制

气孔运动调节植物的光合作用和蒸腾作用,对植物的生长发育和干旱等非生物胁迫的响应都起到重要的作用。保卫细胞能够通过感知胞内和胞外多种信号调节气孔开度,因此,保卫细胞已经成为植物细胞信号转导研究中广泛应用的细胞模型。该文对保卫细胞中微丝骨架和活性氧对气孔运动的调节作用、微丝骨架在调节细胞壁与质膜间联系中的作用进行了综述,最后分析了微丝骨架通过ROS(reactive oxygen species)调节保卫细胞壁–质膜联系参与气孔运动调控的可能机制。     

TIMP-3表达下调促进前脂肪细胞分化

细胞与细胞外基质的相互作用以及细胞外基质的重构在脂肪组织的形成过程中发挥了重要作用。细胞外基质的这一系列变化是由细胞分泌的蛋白酶及其抑制物调控的,其中基质金属蛋白酶(MMPs)是一类调控细胞外基质分解的蛋白酶家族。MMPs的活性受其四种组织抑制物调节,即TIMP1-4。以前对TIMP在脂     

植物细胞中的钙离子传导

近年来的研究表明，Ca2＋在植物细胞的信号转导过程中一直起着非常重要的作用。通常，生活细胞内游离钙的浓度保持在30—200nmol/L的范围内, 但来自细胞外或细胞内的各种刺激，则可引起细胞内游离钙浓度的瞬时变化，从而使Ca2＋通过不同的信号转导途径，直接或间接地调节细胞生理和生化过程。在植物细胞的生命活动过程中，Ca2＋的调节功能表现为多种多样，其中包括离子运输、细胞运动、糖类代谢、细胞分裂、细胞分泌以及基因表达等等。有人研究发现，在植物细胞间隙、细胞壁以及液泡中Ca2＋的浓度远高于细胞内游离钙浓度，它们是细胞质…     

植物细胞壁研究进展

植物细胞壁是一种复杂的网状结构,其成分包含纤维素、半纤维素、果胶和少量的结构蛋白等。在植物细胞生长过程中,细胞能产生伸展素蛋白,打断纤维素和半纤维素之间的氢键,引起细胞膨压驱动的细胞壁扩张。成熟细胞壁扩张性的丧失是由于细胞壁硬化作用而对扩张性蛋白的作用不敏感造成的,细胞壁成熟过程中很多不同的连接会同时发生,当细胞壁基质多聚体分子之间的连接增加到一定的程度。细胞壁的伸长就会被完全抑制。     

白芷细胞外钙调素结合蛋白（ECBP21）免疫组化及金标定位分析

ECBP21是我们从白芷悬浮培养细胞外纯化及cDNA克隆的一种钙调素结合蛋白(CaMBP),亦是植物中首次报道的细胞外CaMBP。本实验以大肠杆菌表达的重组ECBP21蛋白为抗原,制备了高效价特异性抗体;随后,利用免疫组化及金标定位技术,研究了ECBP21蛋白组织特异性分布及亚细胞定位。免疫组化结果表明：ECBP21在白芷各组织中均有分布,但在叶、花、花序轴中较多,而在根中较少,并且ECBP21在细胞中多分布于细胞壁区域;免疫胶体金电镜定位结果显示：在白芷花序轴细胞中金颗粒主要分布在细胞壁,表明ECBP21蛋白主要定位于细胞壁区域,从而首次为细胞外CaMBP(ECBP21)的胞外存在提供了直观证据,并为进一步研究其在植物生长发育中的功能提供了初步信息。     

整合素及其在胚泡植入中的作用

整合素是一类由α、β亚基构成的异二聚体粘附分子,能够与胶原蛋白、纤连蛋白和玻连蛋白等细胞外基质组分相互作用,调节细胞粘附和通讯.作为双向传递分子,整合素通过“胞内→胞外”和“胞外→胞内”两种方式介导细胞信号传递.成功的植入是侵入性的胚泡和接受性的子宫内膜相互作用的结果,整合素能够调节胚泡滋养层与子宫内膜之间的细胞-细胞及细胞-细胞外基质相互作用,是“植入窗口”期子宫内膜接受性的标记分子.     

细胞外基质蛋白质预测工具研究进展

细胞外基质蛋白质在细胞的一系列生物过程中发挥着重要作用,它的异常调节会导致很多重大疾病。理论细胞外基质蛋白质参考数据是实现细胞外基质蛋白质高效鉴定的基础,研究者们已经基于机器学习的方法开发出一系列的细胞外基质蛋白质预测工具。文中首先阐述了基于机器学习模型构建细胞外基质蛋白质预测工具的基本流程,之后以工具为单位总结了已有细胞外基质蛋白质预测工具的研究成果,最后提出了细胞外基质蛋白质预测工具目前面临的问题和可能的优化方法。     

对细胞壁功能的新认识

美国乔治亚大学复杂碳水化合物研究中心主任Peter Albersheim博士和Alan G.Darvill博士在86年第一期《Scientific American》上著文,提出了细胞壁功能的新观点。作者依据细胞壁多糖基质中构成单糖的多样性,单糖间相互连接的极端复杂性为出发点,认为植物细胞壁起着一类调节分子前体库的作用。调节分子就是壁多糖基质片段低聚糖素(oligosaccharins)一特定酶作用于细胞壁多糖的产物。实验证明,     

植物细胞的基本结构--植物学彩色显微摄影系列之一

细胞是生物体形态结构与生命活动的基本单位。了解植物体的形态结构及生命活动 ,必须从认识植物细胞开始。在显微镜下拍摄植物细胞的彩色照片 ,以显示各类细胞的细微结构对于了解植物体的结构及其生命活动是很有必要的。植物细胞的基本结构 ,包括细胞壁和原生质体两大部分。1　细胞壁包围在植物细胞原生质体之外 ,幼小细胞的细胞壁较薄、比较透明、所以在制片中只能看到细胞的侧壁 ,随着细胞的生长 ,胞壁可延伸扩大 ,有的细胞壁停留在薄壁状态 ,有的胞壁则逐渐增厚 ,但无论细胞壁的厚与薄 ,胞壁都有分层现象。根据其形成的时间和化学成分的…     

植物细胞外信号分子eATP研究进展

细胞外ATP(extracellular ATP, eATP)是目前公认的细胞外信号分子, 参与调控多种环境刺激下植物的生长、发育和防御反应。在植物细胞信号转导过程中, eATP具有双重功能, 其作用主要取决于细胞外基质中eATP的浓度。eATP含量过高或者过低都会导致细胞死亡, 适度水平的eATP则有助于植物的生长和发育。细胞外三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)严格控制细胞外基质中eATP的水平, 因此有助于调控植物在逆境条件下的生长和防御反应。该文总结了植物中eATP的发现、产生和清除以及受体和信号转导等研究进展, 重点论述eATP在逆境条件下的生理功能, 并对植物eATP的研究方向作了展望。     

激光微束照射引起高等植物细胞的遗传变异

除少数植物的原生质体转化较容易外,高等植物的外源基因导入极为困难。特别是许多单子叶作物的原生质体培养和再生很困难,因此人们期望把克隆基因直接导入细胞来避免大量的组织培养,激光微束可穿透植物细胞壁因而能促进细胞对基因的吸收。     

《Molecular Plant》文章中文摘要

题目：植物细胞壁基质（matrix）多糖的生物合成（综述） 摘要：伸长中的植物细胞的细胞壁主要由纤维素微纤丝和基质多糖（半纤维素和果胶）以及少量结构蛋白和酶蛋白组成。基质多糖在高尔基体中合成,通过胞吐作用输送到细胞壁,并与纤维素微纤丝相嵌。纤维素微纤丝在细胞膜上合成并直接沉积到细胞壁。已知在生长素诱导的伸长细胞中,高尔基体中存在多糖链合成,然而直到最近才鉴定出合成多糖链酶的相关基因。在基因鉴定研究中,     

白芷细胞外钙调素结合蛋白(ECBP21)免疫组化及金标定位分析

ECBP21是我们从白芷悬浮培养细胞外纯化及cDNA克隆的一种钙调素结合蛋白(CaMBP),亦是植物中首次报道的细胞外CaMBP。本实验以大肠杆菌表达的重组ECBP21蛋白为抗原,制备了高效价特异性抗体;随后,利用免疫组化及金标定位技术,研究了ECBP21蛋白组织特异性分布及亚细胞定位。免疫组化结果表明:ECBP21在白芷各组织中均有分布,但在叶、花、花序轴中较多,而在根中较少,并且ECBP21在细胞中多分布于细胞壁区域;免疫胶体金电镜定位结果显示:在白芷花序轴细胞中金颗粒主要分布在细胞壁,表明ECBP21蛋白主要定位于细胞壁区域,从而首次为细胞外CaMBP(ECBP21)的胞外存在提供了直观证据,并为进一步研究其在植物生长发育中的功能提供了初步信息。     

植物响应金属胁迫重要蛋白质的细胞定位

土壤中的Hg2+、Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+/Fe3+等金属离子对植物体具有毒害作用。植物体通过定位于细胞壁、细胞膜,以及各种细胞器中的蛋白质应答重金属胁迫过程。植物体利用细胞壁蛋白质与重金属离子络合,细胞膜系统的转运蛋白与通道调节金属离子运输、细胞器或细胞质基质中的分子伴侣帮助蛋白质折叠等机制完成抑制金属离子进入体内或在体内的解毒等过程。综述了近年来植物响应金属离子胁迫重要蛋白质的细胞定位与作用机制。