植物钙调素结合蛋白研究进展

钙调素(CaM)作为最重要的一类Ca2 传感蛋白可以通过与其下游CaM结合蛋白(CaMBP)作用而调节细胞的生理功能.因此,对CaMBP的研究是揭示CaM作用机制的重要内容,是探明Ca2 -CaM信号转导系统的关键.该文从CaMBP和CaM的结合特性、植物CaMBP的分布以及植物CaMBP的生物学功能等方面综述了植物CaMBP的研究现状和最新进展.     

钙不依赖性钙调素结合蛋白的研究进展

钙调素是普遍存在于真核生物细胞中、发挥多种生物学调控作用的信号组分.钙调素不仅在有Ca2 情况下通过与钙依赖性钙调素结合蛋白作用而传递信号,也能在相对无Ca2 条件下直接结合钙不依赖性钙调素结合蛋白而传递信号.综述了无钙离子结合钙调素及钙不依赖性钙调素结合蛋白的结构特性、钙不依赖性钙调素结合蛋白的种类及其可能的生物学作用,这将有助于我们深入认识钙调素介导信号途径的特异性、复杂性和多样性.     

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。     

小麦黄化胚芽鞘的细胞壁钙调素和钙调素结合蛋白

小麦黄化胚芽鞘经苯基琼脂糖亲和层析提取和纯化,其细胞壁CaM在有钙和缺钙时SDS电泳呈现不同的迁移率;依赖Ca~(2 )与苯基疏水结合;在紫外吸收光谱上具有五个特征峰;对PDE的激活剂量反应曲线和从非活性状态向活性状态转变时所需的Ca~(2 )浓度均和胞内CaM相同,说明细胞壁CaM和胞内CaM具有相同的基本理化特性。采用CaM琼脂糖亲和层析,发现在小麦细胞壁中存在CaM结合蛋白,其中以分子量为40.7 kD的 CaM结合多肽为主。细胞壁CaM结合蛋白不具有过氧化物酶、ATP酶或酸性磷酸酯酶的活性。     

生物素标记钙调素用于植物钙调素结合蛋白的检测

用生物素标了己了花椰菜ＣａＭ。生物素标记的ＣａＭ具有与天然ＣａＭ相似的Ｃａ２＋依赖电泳特性,可激活ＣａＭ依赖性磷酸二酯酶,能够检测出５０ｎｇ的磷酸二酯酶。利用它建立了检测植物ＣａＭ结合蛋白的生物素－覆盖法（Ｂｉｏｔｉｎ－ｏｖｅｒｌａｙ）并证实酶标亲和素可与胡萝卜愈伤组织内６４ｋＤ蛋白质非特异结合,因此将此法运用于植物材料时必需设置酶标亲和素处理的对照。用生物素－覆盖法检测胡萝卜愈伤组织形成过程中的ＣａＭ结合蛋白时可检出２,４－Ｄ诱导的ＣａＭ结合蛋白。     

CaMBP-10的cDNA克隆和表达及钙调素结合活性分析

采用RT PCR法 ,从中国大白菜中分离了编码CaMBP 1 0的cDNA克隆 .该cDNA全长 4 96bp ,编码 92个氨基酸 ,3′端含有 2 1 6bp的非编码区和poly A尾 .将此BP 1 0cDNA的成熟蛋白序列导入表达质粒pET1 5b并转化至大肠杆菌E .coliBL2 1 (DE3)condonplus RIL进行表达 .以免疫印迹和钙调素结合分析法对重组BP 1 0进行鉴定 ,证明其保持了与天然BP 1 0相同的钙调素结合活性 .氨基酸和核苷酸序列分析结果显示 ,它与植物转脂蛋白高度同源 ,特别是含有 8个保守半胱氨酸 .BP 1 0与转脂蛋白之间具极为相似的理化性质如分子量、等电点、热稳定性等 .据此认为 ,CaMBP 1 0是转脂蛋白家族的新成员 ,Ca2 + CaM信号系统可能参与植物转脂蛋白功能的调节     

植物钙调素结合蛋白（CaMBPs）的研究概况

本文简要论述了研究钙调素结合蛋白的意义和方法,着重介绍了植物领城中钙调素结合蛋白的研究状况,其中包括一些依赖于钙调素的酶的研究进展及未知钙调素结合蛋白的研究方向和现状,并在比较动植物钙调素结合蛋白研究工作的基础上,对植物钙调素结合蛋白今后的研究谈了些粗浅的设想。     

钙调素对钙调素结合蛋白-10和玉米非特异性脂转移蛋白与脂质结合活性的影响

荧光标记的脂质结合实验表明,钙调素结合蛋白-10（CaMBP-10）具有典型的植物非特异性脂质转移蛋白与脂质结合的特性。进一步实验研究了钙调素（calmodulin,CaM）对CaMBP-10和玉米nsLTP与脂质结合的活性的影响,结果显示无论在有钙和无钙条件下,CaM对两者的影响均有不同之处,W-7和TFP能消除CaM的影响。提示CaM不仅与CaMBP-10和玉米nsLTP特异性相互作用,而且对2种脂转移蛋白可能具有不同的调节机制。     

从拟南芥表达文库中筛选钙调素结合蛋白cDNA克隆

以生物素标记的钙调素为探针,筛选拟南芥λZAPⅡ表达文库,分离得到9个阳性克隆。融合蛋白的Westem印迹分析表明,这些阳性克隆确是编码钙调素结合蛋白的(图2,3),并且其中Y9等8个克隆编码的融合蛋白与钙调素有依赖于钙离子的结合(图3B);而唯独Y7编码的融合蛋白与钙调素的结合,与CaMBP-10一样,不依赖于钙离子的存在(图3A)。     

钙调素及钙调素相关蛋白在植物细胞中的研究进展

植物对一系列生物和非生物刺激所产生的反应都与细胞内Ca2+信号转导有关,而钙调素、钙调素相关蛋白则是Ca2+信号转导的下游靶蛋白。该文介绍了钙调素的结构及其在植物细胞中的分布,钙调素及钙调素相关蛋白在植物细胞中的表达等方面的最近研究进展。     

从拟南芥表达文库中筛选钙调素结合蛋白cDNA克隆

以生物素标记的钙调素为探针,筛选拟南芥λZAPⅡ表达文库,分离得到9个阳性克隆。融合蛋白的Western印迹分析表明,这些阳性克隆确是编码钙调素结合蛋白的（图2,3）,并且其中Y9等8个克隆编码的融合蛋白与钙调素有依赖于钙离子的结合（图3B）;而唯独Y7编码的融合蛋白与钙调素的结合,与CaM BP－10一样,不依赖于钙离子的存在（图3A）。     

拟南芥钙调素定点突变基因分离及其在钙不依赖钙调素结合蛋白检测中的应用

动植物系统研究表明,钙调素不仅在结合钙离子时调节多种靶酶或靶蛋白的活性,而且没有钙离子结合时,还可以通过结合钙不依赖的钙调素结合蛋白,发挥多种生物学作用．然而,目前却没有体内分析钙调素与钙不依赖钙调素结合蛋白相互作用的方法．首先,采用定点突变的方式,得到了拟南芥钙调素亚型2的多个突变基因mCaM2,随后,大肠杆菌重组表达突变蛋白的电泳迁移率及⁴⁵Ca²⁺覆盖分析表明,得到了编码失去钙结合能力的钙调素的突变基因mCaM2₁₂₃₄, mCaM2₁₂₃₄突变钙调素中所有4个钙结合EF-hand结构域中的关键氨基酸谷氨酸均突变为谷氨酰胺．在酵母双杂交体系中,作为诱饵蛋白的突变钙调素mCaM2₁₂₃₄与我们前期体外方法报道的钙不依赖性钙调素结合蛋白AtIQD26存在相互作用．这将为钙不依赖性钙调素结合蛋白提供有用的体内研究工具,有利于我们全面认识钙-钙调素-钙调素结合蛋白信号途径．     

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.     

白芷细胞外21kD钙调素结合蛋白的生理功能初探

利用Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－１００及ＣＭ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ层析法,从白芷悬浮培养细胞的胞外盐提液中纯化了２１ｋＤ钙调素结合蛋白（２１ｋＤ ＣａＭＢＰ）,测其等电点的ｐＨ为８．９,紫外薄层扫描显示其纯度达９４％以上,以此蛋白为抗原,用免疫小鼠得水法制备了特异性抗体。由纯化的２１ｋＤ ＣａＭＢＰ及其特异性抗体研究其对白芷悬浮培养细胞增殖的影响,结果表明：加入外源纯化的２１ｋＤ ＣａＭＢＰ抑制细胞增殖,     

玉米细胞质HSC70：一种钙调素结合蛋白

玉米细胞质ＨＳＣ７０：一种钙调素结合蛋白孙旭彤２周人纲１汤文强１孙大业１（河北师范大学生物系石家庄０５００１６）２（河北省农业科学院农业物理生理生化研究所石家庄０５００５１）关键词玉米热激蛋白７０,钙调素结合蛋白ＰＵＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮＯＦＭＡＩ...     

云南松花粉中钙调素结合蛋白的分离和鉴定

通过ＣａＭ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ亲和层析方法从云南松花粉中提取出１０种ＣａＭ结合蛋白。它们均能抑制ＣａＭ对ＰＤＥ的激活,但这种抑制可被随后加入的过量的ＣａＭ所消除。酶活测定表明ＣａＭ结合蛋白中有Ｃａ２＋－依赖的ＡＴＰａｓｅ活力,但无植酸酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶和磷脂酶Ｄ活性。     

一种钙调素结合蛋白对小麦质膜H~ -ATP酶活性的调节

植物生长素参与植物生长和发育诸多方面的调节。研究表明,生长素的调节机制与Caz”的存在紧密相关。Caz”在植物激素的信号传导中起着信使作用（Hepler和Randy1985）,它与钙调素（Ca．－－－urr－ulin,CaM）结合参与了各种类型植物激素应答反应的调节。现已查明,CaM的诸多功能常受其内源性结合蛋白的调控。本研究组曾分离得到一种新的植物CaM结合蛋白——CaMBP－10o实验证明,CaMBP－10通过与CaM的特异性结合显著抑制了CaM对其靶酶的激活（尚克进等1991）。前期工作还发现CaMBP－10对生长素诱导的小麦芽鞘伸长和质子外排均有…