植物液泡膜水通道蛋白的结构、分布和功能研究进展

植物液泡膜水通道蛋白(tonoplast intrinsic proteins, TIPs)是植物体内水分子和一些小分子溶质跨液泡膜运输的通道。TIPs介导胞内或胞间的水分跨膜运输,在维持植物细胞的水分平衡过程中起着至关重要的作用。由于TIPs特异的定位在液泡膜上,长久以来一直被用作不同植物物种和组织中液泡识别的标记物。本综述介绍了液泡膜水通道蛋白的发现、结构、分类以及亚细胞和组织定位、基因表达和蛋白功能等方面的研究进展,初步探讨了植物液泡膜水通道蛋白研究中存在的问题及今后的研究热点,希望能为相关的科研人员在研究液泡膜定位的水通道蛋白中提供帮助。     

植物水通道蛋白的干旱应答机制研究进展

干旱胁迫是严重影响全球作物生产的非生物胁迫之一,研究植物耐旱机制已成为一个重要领域。水通道蛋白是一类特异、高效转运水及其它小分子底物的膜通道蛋白,在植物中具有丰富的亚型,参与调节植物的水分吸收和运输。近10年来,水通道蛋白在植物不同生理过程中的作用,一直受到研究人员的关注,特别是在非生物胁迫方面,而研究表明水通道蛋白在干旱胁迫下对植物的耐旱性起着至关重要的作用,能维持细胞水分稳态和调控环境胁迫快速响应。水通道蛋白在植物耐旱过程中的调控机制及功能较复杂,而关于其应答机制和不同亚型功能性研究的报道甚少。该文综述了植物水通道蛋白的分类、结构、表达调控和活性调节,分别从植物水通道蛋白响应干旱表达调控机制、水通道蛋白基因表达的时空特异性、水通道蛋白基因的表达与蛋白丰度,水通道蛋白基因的耐旱转化四个方面阐明干旱胁迫下植物水通道蛋白的表达,重点阐述其参与植物干旱胁迫应答的作用机制,并提出水通道蛋白研究的主要方向。     

高等植物水分胁迫诱导的基因及其表达调控

高等植物在生长发育过程中经常受到恶劣环境的胁迫,很多环境胁迫如干旱、盐渍、低温和高温等都表现为不同程度的对植物体内水分状况的影响,因此,水分胁迫是高等植物面临的主要环境问题。在长期进化过程中,高等植物通过一系列的生理或发育的变化来响应环境的水分胁迫。高等植物对水分胁迫的耐受性在一定程度上具有相同的分子基础,很多基因的表达     

水通道蛋白研究动态

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,它普遍存在于动、植物及微生物中,不同水通道蛋白之间具有类似特征.哺乳动物中水通道蛋白主要分为六类,分布于水分代谢活跃的器官中;植物除了质膜上水通道蛋白外,液泡膜也存在着水通道蛋白,它们在植物生长,发育及胁迫适应中起着重要作用.目前有关水通道蛋白的详细的结构和功能信息主要来自对红细胞膜上水通道蛋白的研究,它由同源的四聚体组成,每个单体具有独立的水通道功能,四聚体在膜上分布具有不对称性,在膜内侧四聚体呈伸展状态,在膜外侧形成大的中心空腔.     

水通道蛋白的基本结构与特异性通透机理

水通道蛋白是一个具有跨膜运输水分子功能的蛋白家族。从1988年Agre等发现水通道蛋白起,目前在不同物种中已经发现了200余种水通道蛋白,其中存在哺乳动物体内的有13种。概述了水通道蛋白的结构、组织特异性分布及特异性通透机理。     

植物水通道蛋白及其活性调节

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。研究表明高等植物的质膜和液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,其种类繁多,分布广泛,并具有一定的组织特异性。植物水通道蛋白的活性受到严格的调控,其调节方式主要有两种,分别为基因水平的表达调控和翻译后的修饰作用。     

植物水通道蛋白及其活性调节

水通道蛋白是对水专一的通道蛋白,普遍存在于动、植物及微生物中。研究表明高等植物的质膜和液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,其种类繁多,分布广泛,并具有一定的组织特异性。植物水通道蛋白的活性受到严格的调控,其调节方式主要有两种,分别为基因水平的表达调控和翻译后的修饰作用。     

植物抗逆反应中水孔蛋白的表达调控研究

水孔蛋白(aquaporin,AQP)作为一种功能性跨膜输水蛋白,对植物体形成水选择性运输通道并实现水分的跨膜运输起到重要的作用.当植物处于盐、干旱、低温等逆境胁迫状态时,体内的水分平衡被打破,水孔蛋白在水分运输和胞内渗透压的调控等方面表现出重要作用.综述了植物抗逆反应中水孔蛋白表达调控的研究进展.     

藻类光合作用PSI色素蛋白复合物结构及长波荧光特性

综述了藻类光合作用PSI色素蛋白复合物结构及长波荧光特性的研究进展,并同高等植物进行了比较。藻类PSI结构和长波荧光的多样性同高等植物PSI的同一性形成鲜明对比。认为藻类PSI的这种多样性可能具有门类特征。对藻类和高等植物的PSI进行比较研究,将有助于了解PSI的结构、功能和进化。     

植物蔗糖转运蛋白及其生理功能的研究进展

高等植物通过光合作用产生蔗糖,并以蔗糖形式将同化碳源分配到植物各组织器官中,蔗糖的跨膜转运需要蔗糖转运蛋白的参与。目前,已有研究表明蔗糖转运蛋白广泛存在于高等植物体内,主要在种子、花器、叶肉细胞、韧皮部和根等器官中发挥作用,而通过亚细胞定位可以发现,蔗糖转运蛋白主要定位在细胞的液泡膜及细胞质膜上。综述了国内外对蔗糖转运蛋白的发现、结构、分类、生理功能、功能验证及定位等方面的研究内容,分析了研究蔗糖转运蛋白的意义及目前存在的一些问题,旨为更好地理解蔗糖转运蛋白在植物体内的作用机制做铺垫。     

番茄水通道蛋白基因家族的生物信息学分析

植物水通道蛋白不仅仅在根系输送水分,而是具有底物和细胞定位的多样性的基因家族,因而对植物生理和发育过程,包括种子发芽、侧根发生、碳固定和营养吸收等都有重要的贡献。番茄基因组中共有44个水通道蛋白基因。这些基因可分为TIP、PIP、NIP和SIP 4个亚家族。这4个亚家族具有不同的功能和亚细胞定位。在番茄十号染色体水通道蛋白聚集位点上的5个基因与一号染色体上的一个基因是直系同源水通道蛋白,相似度都很高,同属于PIP亚家族。番茄水通道蛋白大多在根部表达量较高,在茎、叶、花等部位表达较低。不过Solyc03g096290.2.1和Solyc01g094690.2.1基因在花中表达量最高。此外,有个别基因表达量稳定在较高的水平,包括Solyc06g074820.2.1和Solyc08g081190.2.1。这些基因的功能可能不仅是吸收和转运水分,是否有其他的转运底物,在植物抗逆和发育过程中是否有调控作用,是下一步研究的重点。番茄全基因组中的水通道蛋白进行检索和分析,对番茄分子生物学研究和种质改良都有重要的意义。     

水通道蛋白的结构与功能研究

水通道蛋白是近年来才被发现的一种转运水分子和某些小分子物质的跨膜蛋白,本文综述了水通道蛋白的分子结构、组织分布及在泌尿、呼吸、消化、神经系统等方面的重要生理学功能。水通道蛋白的研究对阐明某些水代谢疾病的发病机制及为该类疾病提供新的治疗思路具有深远意义。     

水通道蛋白的结构与功能研究

水通道蛋白是近年来才被发现的一种转运水分子和某些小分子物质的跨膜蛋白,本文综述了水通道蛋白的分子结构、组织分布及在泌尿、呼吸、消化、神经系统等方面的重要生理学功能.水通道蛋白的研究对阐明某些水代谢疾病的发病机制及为该类疾病提供新的治疗思路具有深远意义.     

植物硝酸还原酶的研究进展

一、硝酸还原酶的特性 硝酸还原酶(NR )是植物中显著的诱导酶之一,易被诱变得到突变体。酶结构复杂,田多个亚基组成;含有不同组分酶,其活性易受体内外因素影响,为氮素代谢的关键酶,影响农作物的总氮和蛋白氮水平,与作物的耐肥性有密切关系。该酶同时具有功能多样性的特点,在植物的其他代谢过程中,如能量代谢、铁离子同化与运转、水分胁迫、光呼吸、氯离子还原、分子O_2的分解释放等也有重要作用。NR在植物基因表达、蛋白质分子基础研究和植物代谢途径及调控研究中占有十分重要的地位。 1952年埃文斯(H.Evans)和纳松(A.Na-son)在红色链孢霉中最早发现NR,次年又在高等植物中发现,此后发现NR广泛分布于细     

藻类光合作用PSI色素蛋白复合物结构及长波荧光特性

综述了藻类光合作用ＰＳＩ色素蛋白复合物结构及长波荧光特性的研究进展,并同高等植物进行了比较。藻类ＰＳＩ结构和长波荧光的多样性同高等植物ＰＳＩ的同一性形成鲜明对比。认为藻类ＰＳＩ的这种多样性可能具有门类特征。对藻类和高等植物的ＰＳＩ进行比较研究,将有助于了解ＰＳＩ的结构、功能和进化。     

茉莉酸信号受体COI蛋白家族的分子进化与基因表达分析

茉莉酸(Jasmonic acid,JA)存在于所有高等植物中,是植物对病原微生物和虫害防御反应的关键激素。在茉莉酸信号转导中,COI1(COR-insensitive 1)作为茉莉酸信号受体蛋白在其中发挥关键作用。本研究采用生物信息学方法,从藻类、苔藓类、蕨类、裸子及单、双子叶植物多谱系对COI蛋白家族进行比较基因组学研究,并取得以下结果:(1)同源基因鉴定结果发现,在所选的7种陆生植物中一共鉴定了55个COIs同源基因,然而,在低等的水生植物包括绿藻类(Chlorophytes)、红藻类(Rhodophytes)、硅藻类(Bacillariophytes)、灰胞藻类(Glaucophytes)及褐藻类(Phaeophytes)等基因组中均未发现其同源基因;(2)系统进化树分析表明,植物COI蛋白家族可以分为4个保守的亚家族,且在陆生植物扩增的同时可能已发生功能分化;(3)基因结构分析显示,植物COI家族基因结构表现多样性,主要体现在内含子的数目和长度上;(4)基因表达数据提示,COI基因家族成员参与植物生长发育的多个时期,且在不同组织器官以及不同的胁迫应答反应中发挥不同的作用。以上结果将为植物COI基因家族的深入研究提供参考。     

几丁酶及其在植物抗真菌病中的作用

几丁酶(E G 3 2.1.14)是一种糖苷酶,在高等植物中普遍存在。其底物几丁质是一种由N-乙酰胺基葡萄糖聚合而成的多糖。至今未在植物体内发现此物质,但几丁质是许多危害植物的病原菌(如霉菌)的细胞壁的主要成分之一。因此人们自然联想到高等植物几丁酶在防御病原菌侵染中的可能作用。自本世纪30年代发现高等植物几丁酶活性以来,研究者们对几丁酶理化性质、生物学功能、可诱导性等方面做了些研究工作。     

硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)的生物合成与功能

硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)是一种含硫的糖脂,分布于高等植物,藓类植物,蕨类植物,藻类植物以及大多数光合细菌的光合膜中。SQDG的含量与生物种类有关。在高等植物中含量一般为总脂的4％,而在藻类中其含量变化较大,一般为总脂含量的10％—70％。SQDG的合成是在叶绿体内被膜上完成的,催化SQDG合成的酶是UDP—SQ：DAG硫代异鼠李糖基转移酶。SQDG存在于纯化的叶绿体CF0-CF1ATPase、LHCⅡ辅基蛋白以及D1／D2异二聚体蛋白中,说明SQDG可能与膜蛋白复合物的结构和功能有关。SQDG还与植物的抗逆性有关。在磷缺乏时,SQDG能弥补PG含量的下降,使体内阴离子脂的含量维持在一个稳定的水平。近年来还发现SQDG能有效抑制真核生物DNA聚合酶和HIV反转录酶的活性。     

植物水孔蛋白

水孔蛋白的发现丰富了人们对水分跨膜转运机制的认识,植物水孔蛋白在水分吸收、渗透调节、细胞的伸长和气孔运动等方面都有重要作用。现对植物水孔蛋白的结构特征、多样性、生理学功能、活性调节以及水孔蛋白与环境因子的关系等方面的研究进展进行综述。     

复苏植物耐脱水机制研究进展

大多数高等植物无法耐受极度脱水状态,然而有一小部分被称为"复苏植物"的植物,它们进化出独特的耐脱水机制,能够耐受体内水分丧失90%以上,且复水后迅速恢复生活状态。对复苏植物分布与分类,干旱诱导的形态结构变化,尤其是其耐脱水生理生化及分子机制进行了综述,并对复苏植物今后的研究和应用方向进行了展望。