植物ICE1-CBF冷反应通路的激活与调控研究进展

植物细胞可能是通过细胞膜流动性的改变引起胞质Ca2+浓度变化来感受低温信号的。胞质Ca2+浓度升高引起胞内多种钙调节蛋白的活性变化,再经过级联反应激活冷反应基因,增强植物的抗低温能力。目前,已基本清楚,冷反应基因激活的一条主要途径是ICE1-CBF调节通路。概括介绍了近年来植物低温信号感受、转导、冷反应基因的表达激活和调节方面的研究概况,旨在为植物冷驯化的进一步研究奠定理论基础。     

植物钙感受器及其介导的逆境信号途径

钙信号是植物生长发育和逆境响应的重要调控因子, 是植物生理与逆境生物学研究领域中的热点之一。当植物细胞受到外界逆境刺激时, 其胞内会产生具有时空特异性的Ca2+信号变化, 这种变化首先被胞内钙感受器所感知并解码, 再由钙感受器互作蛋白将信号传递到下游, 从而激活下游早期响应基因的表达或相关离子通道的活性, 最终产生特异性逆境响应。植物细胞通过感知胞内钙信号的变化如何识别来自外界不同性质或不同强度的刺激, 是近几年植物生物学家所关注的科学问题。文章主要总结了近几年在植物钙感受器研究领域中的最新进展, 包括钙依赖蛋白激酶(CDPKs)、钙调素(CaMs)、类钙调素蛋白(CMLs)、类钙调磷酸酶B蛋白(CBLs)及其互作蛋白激酶(CIPKs)等的结构、功能及其介导的逆境信号途径, 并提供新的见解和展望。     

拟南芥eATP受体DORN1的研究进展

作为一种重要的信号分子,胞外ATP(extracellular ATP,eATP)通过与质膜受体结合,可以激发钙离子等第二信使,并进一步诱导胞内多种信号反应。DORN1是植物中发现的第一个eATP受体蛋白,它通过响应eATP信号,参与植物多种生理过程,包括植物抗病、气孔开闭以及胞吞循环等。该文就DORN1的发现、结构及功能进行综述,并对DORN1相关领域的研究进行了展望。     

MAPK级联途径调控植物细胞胞质分裂

胞质分裂(cytokinesis)是细胞分裂的最后关键一步,产生2个含有完整的遗传物质和胞质细胞器的子细胞．植物胞质分裂包括细胞板的形成,这一过程是在成膜体的牵引下由一些植物特有的步骤完成的．促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径在真核生物中是高度保守的,由MAPKs,MAPKKs,MAPKKKs组成,通过MAPKKK→ MAPKK → MAPK的逐级磷酸化传递细胞信号．近来的研究表明, NACK-MAPKKK→MAPKK→MAPK→MAP65构成的信号途径调控植物细胞的胞质分裂．本文就这一信号途径,总结了植物胞质分裂机制的研究进展,并对其中的问题进行了讨论与展望．     

植物水分胁迫信号识别与转导

植物对水分胁迫信号作出反应,需要经过信号的识别,转导和胞间信使传递等过程,该文从胁迫感觉,第二信使系统及蛋白质可逆磷酸化等方面,介绍了植物细胞对水分胁迫（原初 ）信号和胁迫信号分子（脱落酸）识别转导的研究进展。     

细胞外钙调素——一种植物中的多肽信使?

钙调素历来被认为是细胞内钙信号的多功能受体蛋白,国内外10多年的研究已证实,它普遍存在于人、动物细胞外与植物质外体.我们的工作证明了钙调素不仅普遍存在于植物细胞外,而且在胞外位点具有促进悬浮培养细胞及其原生质体的增殖、调节花粉萌发与伸长和促进rbc小亚基基因的光不依赖性表达等多种重要生物学功能.在花粉体系中,还证明了胞外钙调素具有跨膜与胞外信号转导机制,其中包括异三聚体G蛋白、PLC/IP3/IP3R和胞内钙信号等组分的参与.因此,认为细胞外钙调素可能是植物中的一种多肽信使,这对传统上认为植物中不存在进行胞间通讯的多肽信使的观点,提出了新的质疑.     

类受体蛋白激酶在植物中的研究进展

植物体在接收外界信号分子时,这些细胞外信号被细胞膜上受体特异性相结合,通过体内一系列信号转导途径将生物信号进行放大或传递,引起相应的生物效应,从而完成植物体需要进行的生命活动。类受体蛋白激酶(receptor-like protein kinases,RLKs)定位在细胞质膜上,由胞内区、跨膜区和胞外区3部分构成。RLKs的工作机理主要是通过胞外信号分子与其胞外区结构域特异结合,结合后激活胞内激酶域而完成跨膜信号的转导。在植物体内能够参与信号转导、抗逆反应和病原反应等途径,对植物体具有重要意义。本综述将对植物RLKs的结构、分类及生理功能方面进行分析,为深入研究RLKs提供理论基础。     

植物小分子肽的研究进展

植物信号肽的研究主要集中在小分子肽。小分子肽作为胞间通讯的关键成分,主要参与信号干扰、反应途径、显示抗菌活性,并以配体的形式与细胞膜表面的受体激酶相互作用,从而实现细胞之间的信号交流。小分子肽是重要的胞间信号感应分子,在植物的不同器官组织、发育阶段主要参与调节植物的生长发育过程和应答生物和非生物胁迫的应激反应,以协调和整合细胞功能。该文全面概述了植物小分子肽的发现、结构特点、分类系统及其功能研究进展,并重点对近年来国内外有关翻译后修饰小肽CLE(CLAVATA3/ESR)家族和富含半胱氨酸肽RALF(快速碱化因子)家族的研究进展进行综述,为植物小分子肽的深入研究提供基础信息,并为今后的研究方向提供参考。     

植物胞外钙调素与信号转导

植物体需要构建复杂的信号转导体系以调节自身的生长发育过程并适应外界环境的变化,这种功能的实现需要胞内和胞外诸多信号分子的参与,胞外钙调素的发现使人们开始相信植物细胞外多肽信使的存在。胞外钙调素的生物学功能极其广泛,几乎涉及到植物生长发育的各个阶段,其信号转导途径是目前研究得最多也是最为清楚的方面,异三聚体G蛋白、磷脂酶C(PLC)-肌醇三磷酸(IP3)-肌醇三磷酸受体(IP3R)信号通路、活性氧和Ca2 通道之间直接或间接的相互作用是胞外钙调素信号转导的核心。     

植物体内的钙信使系绕

Ca对植物不仅仅是一种大量营养元素,更重要的是作为偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使,作为植物代谢和发育的主要调控者。本文介绍了Ca在植物细胞中的分布及其体内平衡机制,以及Ca2+信使系统调控的植物生理生化过程,讨论了外界信号通过Ca2+信使系统的传递和表达过程,Ca2+信使系统对基因表达的可能影响,以及Ca2+信使系统的作用机制,并提出了今后的研究方向。