植物磷胁迫蛋白和铁胁迫蛋白研究进展

综述了近十年来国内外有关研究植物磷胁迫蛋白和铁胁迫蛋白的文献。着重阐述了磷胁迫和铁胁迫条件下的植物蛋白质变化,如新的蛋白和新的多肽的特异产生,以及相关的分子生物学进展。     

钙调素结合蛋白参与调控植物逆境胁迫的研究进展

Ca²⁺是植物体内重要的第二信使,当植物受到各种环境刺激时,细胞内的Ca²⁺浓度瞬间产生变化,并被Ca²⁺信号效应器识别,通过与下游的靶蛋白结合并调节其活性,参与调控植物各种生理活动。钙调素结合蛋白以依赖Ca²⁺或不依赖Ca²⁺的方式结合钙调素。对目前已经鉴定的植物钙调素结合蛋白结构特点进行了综述,并着重介绍了钙调素结合蛋白是如何参与调节植物对生物胁迫和非生物胁迫的反应,为提高作物抗病抗逆能力研究提供理论基础。     

植物盐胁迫蛋白

本文概述了植物盐胁迫蛋白(saltstress proteins)的种类、性质、分布和可能的生理意义以及与其他逆境蛋白的联系,并介绍对植物耐盐性分子基础的探索。     

植物水分胁迫诱导蛋白的研究进展

主要介绍了植物水分胁迫诱导蛋白的表达模式、特征、分类、功能及其诱导过程中的信号转导及诱导机制。认为胁迫诱导蛋白的产生是植物对逆境胁迫的一种适应性反应,诱导蛋白从多方面保护植物避免或减少胁迫所造成的伤害。植物通过多种途径感受并转导干旱胁迫信号,诱导也多种基因表达产物,从而尽可能地增强对逆境的抗性。     

逆境相关植物锌指蛋白的研究进展

锌是植物必需的营养元素,锌指蛋白因其具有指状结构特征且能结合Zn2 而得名,植物锌指蛋白包含特有的QALGGH保守结构,可能涉及调控植物特有的生物学功能。人们已经从拟南芥(Arabidopsis thaliana)、矮牵牛(Petunia hybrida Vilm)、水稻(Oryza sativa)、大豆(Glycine max)、棉花(Gossypium hirsutum)等植物中克隆了许多编码锌指蛋白的基因,并对其结构及功能进行了研究。利用转基因技术,将一些与逆境胁迫相关的锌指蛋白基因在目标植物中过量表达后,能对植物起到增强抗逆性的作用,说明锌指蛋白在增强植物逆境抗性方面有着广阔的应用前景。     

植物甾醇在植物逆境胁迫中的研究进展

植物甾醇是一类重要的生理活性物质,对植物的生长发育具有重要作用,对响应植物逆境胁迫也具有重要功能.植物甾醇是细胞膜和脂质筏的重要组分,与膜的稳定性密切相关,主要通过甾醇含量的相对变化维持膜的稳定性及影响脂质筏的生物功能响应逆境胁迫.植物甾醇作为信号分子参与逆境胁迫中的信号传导,油菜素内酯类(BRs)是植物甾醇合成途径的重要产物,作为一种重要的信号分子调控植物甾醇合成酶基因的表达以响应逆境胁迫.     

植物非生物逆境胁迫相关RING finger蛋白

RING finger蛋白是锌指蛋白类中一个庞大的蛋白家族,已成为拟南芥第三大蛋白家族,在水稻中也发现了488个。最典型的结构特点是序列内包含环指结构域(RING finger domain)。RING finger蛋白主要通过泛素化途径参与到植物细胞的生理生化过程。介绍了植物RING finger蛋白的结构特点和分类,综述它们的亚细胞定位,重点阐述它们在响应干旱胁迫、温度胁迫和盐胁迫等非生物逆境胁迫的调控作用。     

植物逆境胁迫抗性的功能基因组研究策略

植物对逆境胁迫抗性的功能基因组研究主要是寻找胁迫抗性位点在相关物种基因组中的保守位置,发现胁迫反应中的高度保守序列,确定植物胁迫反应的调控机理,进而得到植物对逆境胁迫抗性的关键代谢途径和其中的关键调控因子,为进一步选择用于改良植物对逆境胁迫抗性的关键基因奠定基础。本文从主要模式植物(苔藓类植物、复苏植物、盐土植物和甜土植物)、主要技术策略(基因的差异表达分析、基因表达序列标签、cDNA芯片技术。基因表达序列分析和基因敲除和突变体筛选分析)和生物信息学方法(数据分析的生物信息学方法设计到序列比较、比较基因组学、电子克隆)等三个方面对国内外植物逆境胁迫抗性的功能基因组研究策略作了全面综述。     

植物响应联合胁迫机制的研究进展

自然界中, 植物通常面对多重联合胁迫。在全球气候变化日益加剧的背景下, 多重联合胁迫对植物生长发育及作物产量形成的不利影响日益显著。阐明植物响应和适应联合胁迫的生理与分子机制, 对人们理解植物对自然环境的适应机理, 及培育耐受联合胁迫的新品种有重要意义。研究表明, 植物响应联合胁迫的机制是特异的, 不能简单地从单一胁迫响应叠加来推断。植物遭受联合胁迫时, 各种生理、代谢和信号途径相互作用, 使得植物响应联合胁迫非常复杂。该文综述了植物响应联合胁迫的生理与分子机理的最新进展, 并阐述了植物响应联合胁迫的研究方法。     

植物铁结合蛋白基因研究现状

世界范围内约 30 %的人口缺铁 ,以妇女、儿童最严重。Ｌｉ等 (1 993) [14 ] 对北京纺织女工的一项调查表明 ,根据ＷＴＯ(1 975 )的标准有 34% 1 9岁 - 4 5岁的人缺镁。最近研究表明 ,铁的缺乏会阻碍大脑认识能力的发育。铁结合蛋白是一种广泛存在于动物、植物和微生物中的铁储藏蛋白。对植物种子、胚、正生长发育的植株和动物的储存铁研究表明 ,在所有情况下用于发育的储存铁的共同来源是铁结合蛋白。铁结合蛋白能富集数十亿倍于自由可溶性铁的铁原子。Ｂｅａｒｄ ,ｅｔａｌ [2 ](1 996 )用铁结合蛋白和大豆等食物治疗鼠的铁缺乏症 ,结果认…     

The Katanin Microtubule Severing Protein in Plants

Katanin is a heterodimeric microtubule （MT） severing protein that uses energy from ATP hydrolysis to generate internal breaks along MTs. Katanin p60, one of the two subunits, possesses ATPase and MT-binding/severing activities, and the p 80 subunit is responsible for targeting of katanin to certain subcellular locations. In animals, katanin plays an important role in the release of MTs from their nucleation sites in the centrosome. It is also involved in severing MTs into smaller fragments which can serve as templates for further polymerization to increase MT number during meiotic and mitotic spindle assembly. Katanin homologs are present in a wide variety of plant species. The Arabidopsis katanin homolog has been shown to possess ATP-dependent MT severing activity in vitro and exhibit a punctate localization pattern at the cell cortex and the perinuclear region. Disruption of katanin functions by genetic mutations causes a delay in the disappearance of the perinuclear MT array and results in an aberrant organization of cortical MTs in elongating cells. Consequently, katanin mutations lead to defects in cell elongation, cellulose microfibril deposition, and hormonal responses. Studies of katanin in plants provide new insights into our understanding of its roles in cellular functions.     

酪氨酰蛋白磺基转移酶与植物蛋白质硫酸化修饰

蛋白质硫酸化是一种翻译后修饰,该修饰使分泌蛋白或膜蛋白具有成熟的生物学功能,在植物的生长发育中发挥重要的作用。催化这一修饰的酶是酪氨酰蛋白磺基转移酶（tyrosylprotein sulfotransferase, TPST）,它将底物3′-磷酸腺苷-5′磷酰硫酸（PAPS）的磺酸基团转移到蛋白质的酪氨酸残基上。近年来,随着植物中TPST的克隆,已有3个家族的植物多肽被发现存在硫酸化修饰。本文综述了植物TPST的生化特性与功能,介绍了植物TPST的3个底物多肽家族及其参与的分子信号途径。     

PTP及其在植物MAPK途径中的作用

蛋白酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases,PTPs）是一个结构多样的磷酸酶家族,含有高度保守的催化结构域。在植物体内,PTP主要的靶蛋白是促细胞分裂剂激活性蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）。MAPK级联途径参与有机体的发育、细胞增殖、激素调节以及逆境胁迫的信号转导,PTP在MAPK级联途径中主要起负调控作用。本文就PTP的结构和功能、MAPK在植物中的作用及PTP在MAPK级联途径中的功能进行综述,并着重介绍PTP在拟南芥中的研究进展。     

重组蛋白在植物体中的表达及其应用

近年来,以植物为生物反应器异源表达和生产具有药用及商业价值的蛋白质发展迅速,某些产品已进入临床试验,且获得了很好的疗效;另一类在植物体中表达的具有重要农艺价值的蛋白质可介导植物抵抗病原体,即植物抗体介导的抗性,是植物抗病原体分子育种的又一途径.介绍了重组蛋白在植物体中表达及其应用的现状.     

转基因植物表达重组蛋白的研究进展

植物表达系统的一些潜在优点 ,如重组蛋白的高积累水平 ,糖基化 ,细胞内的定位和自然储藏的稳定性是目前植物生产重组蛋白系统研究成为热点的主要原因 .在研究和选择转基因植物表达系统的过程中 ,转化 ,转化后 ,翻译 ,翻译后等环节都会影响到最终产物的数量和质量 ,因此应该了解基因表达的规律 ,以制定植物生产重组蛋白合适的策略 ,重组蛋白积累水平是关键 ,但其它因素如植物的选择 ,转基因植物的处理 ,下游加工等同样重要 .某些情形下 ,仅下游加工的成本一项就影响到特定植物表达系统的实际应用价值 .     

Purification of Maize Cytosolic 70 kD Stress Protein: a Calmodulin-binding Protein in Plants

The maize cytosolic 70 kD stress protein (HSC70) has been purified by a two-step procedure employing affinity chromatography on ATP-agarose followed by DEAE52 ion-exchange chromatography. Using a biotinylated cauliflower calmodulin (CAM) gel-overlay technique in the presence of 1 mmol/L Ca2+ , the HSCT0 could bind to CAM. No band was shown on sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel overlayed with biotinylated cauliflower CaM when 1 mmoL/L Ca2+ was replaced by 5 mmol/L EGTA. It indicated that the binding of HSC70 to CaM was dependent on Ca2+. The purified HSC70 inhibited the activity of CaM-dependent NADK and the degree of inhibition increased with augmentation of the HSC70, which appeared to be typically characteristic to CaM- binding protein.     

植物中钙依赖蛋白激酶（CDPKs）的结构与功能

在植物细胞中,钙离子作为第二信使,通过钙依赖蛋白激酶（CDPKs)发挥功能是其传递信号的主要途径之一。CDPKs广泛存在于植物体中,是目前植物体内研究最深入的蛋白激酶,在简要阐述CDPKs于植物体内的分布定位的基础上,介绍了CDPKs的结构特点,生化性质及其在植物细胞生理功能中的作用,并就该领域的研究前景作了展望。     

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。     

植物逆境胁迫相关蛋白激酶的研究进展

干旱、高盐、高温和低温等非生物胁迫及各种病虫害等生物胁迫严重影响植物的生长发育和作物产量.蛋白激酶主要通过激活不同的磷酸化途径介导外界环境信号的感知和传递,调控下游抗逆基因的转录表达,启动相应的生理生化等适应性反应来降低或消除危害.该文对近年来国内外有关与非生物胁迫和生物胁迫信号传导相关的受体蛋白激酶、促分裂原活化蛋白激酶、钙依赖而钙调素不依赖的蛋白激酶、蔗糖不发酵相关蛋白激酶和其它胁迫相关的植物蛋白激酶的研究进展进行综述,探索蛋白激酶介导的不同磷酸化途径应对逆境胁迫的信号传递网络,为进一步了解植物逆境分子应答机制提供依据.