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.     

钙调素的结构生物学研究进展

介绍了Apo-CaM、Ca²⁺-CaM以及CaM与其靶肽及拮抗剂复合体的空间结构.钙调素(calmodulin, CaM)作为细胞多功能的Ca²⁺受体,在细胞信号转导过程中发挥重要作用.近几年对它的空间结构有了较清楚的了解,使人们能够更明确地认识CaM的Ca²⁺激活及CaM与其靶酶的作用机制.     

低温对玉米叶片PEP羧化酶及其调节特性的影响

低温贮存期间,玉米叶片PEP羧化酶活性随贮存时间的延长而明显降低,对效应剂Gly的敏感性也减弱。多羟基醇(甘油和山梨醇)以及PEP羧化酶的正效应剂G-6-P在与Gly和甘油同时作用时,对PEP羧化酶在低温贮存期间的活性和对Gly的敏感性均有保护效应,且对两者的保护程度相一致,表明低温贮存期间PEP羧化酶对效应剂敏感性减弱与其低温失活有直接关系。     

植物细胞红光信号转导研究进展

本文介绍了参与植物细胞红光信号转导的三个信使系统(钙信使系统、cGMP信使系统和双信使系统),以及G-蛋白在红光信号转导中的作用,并对不同于上述三信使系统的一些独立的蛋白因子的结构及它们在光信号转导中的功能做了简单介绍。     

钙调素一级结构保守性和变异性的数量分析Ⅱ钙结合区和疏水穴保守性和变异性的数量分析

用计算机为工具对３２种生物钙调素（ＣａＭ）的四个钙结合区和两个疏水穴一级结构的保守性和变异性进行了数量分析。结果表明第一、二钙结合区（Ｎ端）比第三、四钙结合区（Ｃ端）更保守;即大多数物种ＣａＭ的第一、二钙结合区的同源性大于它们全序列间的同源性。而第三、四钙结合区则因亲缘关系和高低等生物而异,情况较复杂。Ｎ端疏水穴比Ｃ端疏水火保守,前者的同源性高于它们全序列间的同源性;而后者亦因亲缘关系及高低等生物而异规律不明显。     

花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用EGTA及钙调素抗血清处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,而注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调素及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调素对花粉萌发和花粉管伸长均有促进作用。     

钙调素一级结构保守性和变异性的数量分析──Ⅰ全序列主要免疫反应位点和靶酶结合位点保守性和变异性的数量分析

用计算机为工具对３２种生物钙调素（ＣａＭ）一级结构的保守性和变异性进行了数量分析,结果表明ＧａＭ分子高度保守,其保守性强于同类生物的细胞色素Ｃ,脊椎动物ＣａＭ间的同源性在９８％以上,被子植物ＣａＭ间以及被子植物与脊椎动物ＣａＭ间的同源性高于８８％;脊椎动物与单细胞藻类ＣａＭ间的同源性也在８０％以上。对亲源关系较近的物种,它们的ＣａＭ主要免疫反应位点和靶酶结合位点间的同源性大于全序列间的同源性;对亲     

Extracellular calmodulin: A polypeptide signal in plants?

Traditionally, calmodulin (CaM) was thought to be a multi-functional receptor for intra-cellular Ca2+ signals. But in the last ten years, it was found that CaM also exists and acts extracel-lularly in animal and plant cells to regulate many important physiological functions. Laboratory studies by the authors showed that extracellular CaM in plant cells can stimulate the proliferation of suspension cultured cell and protoplast; regulate pollen germination and pollen tube elongation, and stimulate the light-independent gene expression of Rubisco small subunit (rbcS). Furthermore, we defined the trans-membrane and intracellular signal transduction pathways for extracellular CaM by using a pollen system. The components in this pathway include heterotrimeric G-protein, phospholipase C, IP3, calcium signal and protein phosphorylation etc. Based on our findings, we suggest that extracellular CaM is a polypeptide signal in plants. This idea strongly argues against the traditional concept that there is no interce