植物抗逆相关蛋白激酶的结构与功能

植物在遭受外界逆境胁迫时,体内的信号传导系统能够感知、传递逆境胁迫信号,并引起各种生理生化反应以适应环境。植物蛋白激酶在信号感知、传导以及基因的表达调控中起重要的作用。蛋白激酶在信号传导过程的功能是磷酸化修饰目的蛋白,而磷酸化的实现需要蛋白质之间相互作用。本文从植物蛋白激酶的结构、分类、与激素信号传导之间的关系等方面进行了系统的阐述,对蛋白激酶介导的植物抗性与发育的最新研究进展进行了系统的总结,为解析蛋白激酶在植物生长发育中的抗逆机理提供依据。     

植物凝集素类受体蛋白激酶研究进展

自然界中植物的生长发育受到各种环境变化的影响。为了响应外界各种环境条件,植物演化出一系列识别和传递环境信号的蛋白分子,其中比较典型的是植物细胞质膜上的类受体蛋白激酶(RLKs)。凝集素类受体蛋白激酶(LecRLKs)是类受体蛋白激酶家族中的一个亚族,它主要包含3个结构域:细胞外凝集素结构域、跨膜结构域和细胞内激酶结构域。根据细胞外凝集素结构域的不同,LecRLKs可分为3种不同类型:L、G和C型。近年来,研究表明LecRLKs在植物生物/非生物胁迫和发育调控中发挥非常重要的作用。该文综述了植物凝集素类受体蛋白激酶的研究历史、结构特点、分类以及生物学功能,并重点阐述凝集素类受体蛋白激酶在植物生物/非生物胁迫响应和调控发育方面的功能。对不同类型和不同功能的植物凝集素类受体蛋白激酶进行阐述将有利于对该类蛋白开展功能研究,并为作物改良提供有益借鉴。     

植物M/MLD类受体蛋白激酶及其生物学功能的研究进展北大核心CSCD

植物受体蛋白激酶通过与胞外信号结合感知和接收外部信号传递,在植物各个生理过程及生物代谢中发挥着重大的作用。其中M/MLD类受体蛋白激酶是一类植物特有的具有Malectin-like结构域的受体蛋白激酶。研究表明,M/MLD-RLKs亚家族参与植物发育过程及生物/非生物胁迫调控。该研究对近年来国内外有关植物M/MLD-RLKs的发现、结构特点以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,并重点阐述其在调控植物根系、叶片、花发育及响应多种胁迫过程中的作用,为深入研究M/MLD-RLKs在植物生长发育过程中的生理功能提供参考。     

植物凝集素类受体蛋白激酶研究进展

自然界中植物的生长发育受到各种环境变化的影响。为了响应外界各种环境条件,植物演化出一系列识别和传递环境信号的蛋白分子,其中比较典型的是植物细胞质膜上的类受体蛋白激酶(RLKs)。凝集素类受体蛋白激酶(LecRLKs)是类受体蛋白激酶家族中的一个亚族,它主要包含3个结构域:细胞外凝集素结构域、跨膜结构域和细胞内激酶结构域。根据细胞外凝集素结构域的不同, LecRLKs可分为3种不同类型:L、G和C型。近年来,研究表明LecRLKs在植物生物/非生物胁迫和发育调控中发挥非常重要的作用。该文综述了植物凝集素类受体蛋白激酶的研究历史、结构特点、分类以及生物学功能,并重点阐述凝集素类受体蛋白激酶在植物生物/非生物胁迫响应和调控发育方面的功能。对不同类型和不同功能的植物凝集素类受体蛋白激酶进行阐述将有利于对该类蛋白开展功能研究,并为作物改良提供有益借鉴。     

芸苔属植物S受体蛋白激酶的研究

植物的发育过程中信号传导离不开接受信号的受体。受体是靶细胞接受信号或对其作出初步反应的一些特殊蛋白质。主要是细胞表面受体 ,是一类跨膜蛋白质 ,根据其结构和作用方式可分为三大类 :离子通道关联受体、Ｇ蛋白关联受体、酶联受体。酶联受体蛋白本身就是一种酶与酶相联系 ,通常是蛋白质激酶 ,可以使细胞内一些蛋白质磷酸化。在植物自交不亲和 (Ｓｅｌｆ-ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ,ＳＩ)反应中 ,有一种重要参与物质 ,称为Ｓ受体蛋白激酶 (Ｓｒｅｃｅｐｔｏｒｋｉｎａｓｅ,ＳＲＫ)就属于酶联受体。自交不亲和现象在芸苔属 (Ｂｒａ…     

植物中的MAPK及其在信号传导中的作用

促分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)是一类存在于真核生物中的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。同动物和酵母中MAPKs类似,植物中的MAPK级联途径也是由MAPKs、MAPKKs、MAPKKKs三种类型的激酶组成。植物细胞内受体接受外界刺激信号,然后依次磷酸化激活MAPKKKs、MAPKKs和MAPKs,并影响相关基因表达。目前已经从植物中分离到一些MAPKs、MAPKKs和MAPKKKs,它们参与了植物激素、生物胁迫及非生物胁迫等过程的信号传导。介绍了植物响应外界环境胁迫过程中,不同机制和因子对MAPKs级联途径的调控。     

生长素调控植物气孔发育的研究进展

气孔是分布于植物表皮由保卫细胞围成的小孔, 是植物体与外界环境进行水分和气体交换的重要通道, 通过影响光合作用、蒸腾作用及一系列生物学过程来促进植物适应环境的变化。生长素是最早被发现的植物激素, 在植物生长发育中发挥重要作用。近年来的研究表明, 生长素通过载体蛋白-TIR1/AFB受体-AUXIN/IAA-ARFs信号通路, 调控STOMAGEN的表达; 之后, 经STOMAGEN-类LRR受体蛋白激酶ERf-MAPKs级联反应激酶-SPCH转录因子信号通路, 启动气孔的发育进程。EPF1、EPF2和类LRR受体蛋白激酶TMM不是该过程的必需元件。生长素对气孔的调控受光信号影响, 光信号通路组分E3泛素连接酶COP1位于MAPKs激酶的上游, 参与气孔的发育调控。     

叶片衰老过程中的蛋白激酶和蛋白磷酸酶

衰老是受遗传程序严格控制的植物个体发育过程中的一个必经阶段,由特殊发育信号通过一定的信号传导路径来启动和控制。研究发现,蛋白激酶和蛋白磷酸酶所介导的可逆磷酸化反应在叶片衰老信号传递和衰老的启动和进程控制过程中发挥了重要作用。本文对近年参与叶片衰老调控的蛋白激酶和蛋白磷酸酶基因的分离鉴定及功能研究进行了综述。     

SERK基因家族的研究进展

体细胞胚发生相关类受体蛋白激酶(SERK)基因相继地在胡萝卜、拟南芥、水稻等多种植物中克隆和表达, 并被证实是植物界中广泛存在的结构保守基因家族。SERK基因不仅在胚性组织中表达, 还在非胚性组织中表达, 参与了植物胚胎发育、雄性发育、病害防御和信号传导等活动。     

植物类受体蛋白激酶的研究进展

植物类受体蛋白激酶(receptor-like protein kinase,RLKs)通过胞外结构域识别病原信号分子,发生磷酸化、去磷酸化反应而开启或关闭下游靶蛋白,调节植物固有免疫反应,诱导抗病防御反应.目前对植物类受体蛋白激酶的功能、信号传导和配体识别等方面的研究已成为该领域的重点.本文对近年来国内外有关植物类受体蛋白激酶的结构、功能及其在植物抗病防御反应中的作用研究进行综述,为今后进一步深入研究植物类受体蛋白激酶的生理生化功能及应用提供参考.     

MAP kinase cascades in elicitor signal transduction

 Protein kinases play important roles in elicitor signal transduction. In this article, I describe the current view of the role of mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades in elicitor signal transduction of plant cells based on our own research and recent developments in this field. In the past several years, it has become apparent that MAPK cascades play important roles in elicitor signal transduction in plants. Our early studies demonstrated the identification of p47 MAPK in tobacco as an elicitor-responsive protein kinase and possible involvement of p47 MAPK in elicitor signal transduction to induce defense responses, including defense gene expression and hypersensitive cell death. However, the molecular identity of p47 MAPK is still unclear. Recent important studies suggest that tobacco MAPK cascades that include SIPK, and/or WIPK, and NtMEK2, an upstream kinase for both SIPK and WIPK, have a crucial function in induction of defense responses and hypersensitive cell death. The orthologs of these protein kinases in Arabidopsis and alfalfa are also suggested to have similar functions. Furthermore, the identification of loss-of-function mutation in Arabidopsis reveals a negative regulatory role for putative MAPK cascades in plant defense mechanisms. Received: February 7, 2002 / Accepted: February 25, 2002     

类受体激酶调控根生长发育的研究进展

类受体激酶是一类具有激酶活性的单次跨膜受体,通过接收和传递胞外信号调控细胞的生理反应,参与植物生长发育过程。植物根在生长发育过程中受到大量的外部刺激和内源性发育信号的影响,植物必须通过整合这些信号并转化为细胞反应,才能适应不断变化的环境条件;植物类受体激酶作为细胞膜上的信息监测者,通过与外源和内源信号的通讯调控根的生长发育。该文对近年来国内外有关类受体激酶的结构、分类及其作用机制,特别是植物类受体激酶在根发育信号转导途径中的功能和作用等方面的研究进展进行综述,为进一步揭示植物类受体激酶在根生长发育中的功能及其作用机制提供参考。     

Emerging MAP kinase pathways in plant stress signalling

Mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathways transfer information from sensors to cellular responses in all eukaryotes. A surprisingly large number of genes encoding MAPK pathway components have been uncovered by analysing model plant genomes, suggesting that MAPK cascades are abundant players of signal transduction. Recent investigations have confirmed major roles of defined MAPK pathways in development, cell proliferation and hormone physiology, as well as in biotic and abiotic stress signalling. Latest insights and findings are discussed in the context of novel MAPK pathways in plant stress signalling.     

Ethylene hormone receptor action in Arabidopsis.

Small gaseous molecules play important roles in biological signaling in both animal and plant physiology. The hydrocarbon gas ethylene has long been known to regulate diverse aspects of plant growth and development, including fruit ripening, leaf senescence and flower abscission. Recent progress has been made toward identifying components involved in ethylene signal transduction in the plant Arabidopsis thaliana. Ethylene is perceived by five receptors that have similarity to two-component signaling proteins. The hydrophobic amino-terminus of the receptors binds ethylene, and mutations in this domain both prevent ethylene binding and confer ethylene insensitivity to the plant; the carboxyl-terminal portion of the receptors has similarity to bacterial his tidine protein kinases. Genetic data suggest a model in which ethylene binding inhibits receptor signaling, yet precisely how these receptors function is unclear. Two of the receptors have been found to associate with a negative regulator of ethylene responses called CTR1, which appears to be a mitogen-activated protein kinase (MAPK) kinase kinase.     

植物MAPK级联途径参与调控ABA信号转导

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径信号通路在真核生物细胞信号的转换和放大过程中起重要作用。MAPK级联途径由三个成员组成,分别是MAPK、MAPKK及MAPKKK,此三个信号组分按照MAPKKK-MAPKK-MAPK的方式依次磷酸化将外源信号级联放大向下传递。大量研究表明,植物MAPK级联途径参与调控脱落酸(ABA)信号转导。因此,该文就ABA和MAPK的生物学功能、ABA信号转导中的磷酸化与去磷酸化以及MAPK级联途径与ABA信号转导之间的关系等方面的研究进展进行综述,以便进一步认识MAPK和ABA信号转导的分子机制。     

ABA信号转导途径中的MAPKs

脱落酸（ABA）是植物体内一种重要的激素分子,在调节植物生长发育和对环境适应的过程中发挥重要的信号作用。促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）是一种广泛存在于真核生物中的信号转导途径,由环境胁迫、细胞因子、植物激素、生长因子等诱导,是植物细胞信号转导过程中的主要级联途径之一。已知许多蛋白激酶和蛋白磷酸酶参与了ABA信号途径,MAPKs作为ABA信号转导的下游组分发挥着重要的调节作用。本文就MAPK级联参与ABA信号转导途径的相关研究进展进行叙述,以便对MAPKs和ABA信号之间的交互作用（cross-talk）机制有更深入了解。     

The direct activation of MIK,a germinal center kinase (GCK)-like kinase,by MARK,a maize atypical receptor kinase,suggests a new mechanism for signaling through kinase-dead receptors

Signaling by receptor protein kinases (RPKs) involves their dimerization and transphosphorylation. However, atypical RPKs with kinase-defective domains have been described recently. Some of them are essential for proper signaling in animal systems, although the precise mechanism involved is unknown in most cases. Here we describe the cloning and characterization of an atypical plant receptor kinase from maize, MARK, which does not phosphorylate in vitro. A yeast two-hybrid approach has allowed us to identify a new germinal center kinase (GCK)-related protein, MIK, that interacts with MARK. Interestingly, the interaction of the intracellular domain of MARK with the regulator domain of MIK strongly induces MIK kinase activity. As some GCK-related proteins connect cell-surface receptors to the intracellular MAPK cascades, the activation of MIK by direct interaction with MARK could illustrate a new mechanism for signaling through atypical RPKs.     

植物蛋白激酶研究进展

蛋白激酶是一类磷酸转移酶,其在细胞信号转导过程中起到较为重要作用.目前,在不同植物中分离了各种蛋白激酶基因.相关研究报道表明,这一类蛋白酶基因参与了植物的抗逆性、生长发育以及信号转导等一系列生命活动进程.着重从植物蛋白激酶分类、结构及其功能研究几个方面进行综述.