钙/钙调素信号途径在胁迫中的作用研究进展

钙调素普遍存在于真核生物细胞中,是多种生物学作用的信号组分.钙/钙调素信号途径由钙离子,钙调素以及下游的靶蛋白组成,通过与靶蛋白作用而传递信号并且发挥生物学功能.本文主要对于旱,盐,冷以及热胁迫下钙调素结合蛋白的作用进行综述,并对相关研究领域的未来研究方向进行了展望.     

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.     

多功能的钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ介导的细胞信号传导

钙调素(Calmodulin,CaM)是一个特别的对钙敏感的蛋白,在钙信号传导通路中扮演重要角色钙/钙调素依赖性蛋白激酶(Calcium/calmodulin-dependent kinases(CaMKs))与荷尔蒙、神经递质及其他信号引起的细胞反应相关作为重要的第二信使,钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ(CaM-KⅡ)是一类在细胞中无所不在的表达的蛋白激酶,能维持细胞内的钙浓度在很低的水平,再增加后续的特定的钙激动刺激.钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ独特的全酶结构和自我调节的性质使其对短暂的钙信号和胞内钙的变化能做出延长反应.本文从结构、合成、细胞分布、反应底物、生理功能等方面介绍了钙/钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ的激活对细胞信号传导的作用.     

选择标记法对钙调神经磷酸酶和钙调素结合位点的研究

钙调素是一种多功能的钙调节蛋白。在细胞调节中,它往往需要与细胞里一些活性物质。蛋白质、酶等相结合而进行作用。钙调神经磷酸酶(Calcineurin)是新近发现的一种活性直接受Ca~(2 )、钙调素调节的磷蛋白磷酸酶。因此,钙调素如何和钙调神经磷酸酶结合,它们的结合位点等问题就成为这两个领域的研究者共同关心且迫切需要解决的课题。最近,我们用     

多功能的钙／钙调素依赖的蛋白激酶II介导的细胞信号传导

钙调素（Calmodulin,CaM）是一个特别的对钙敏感的蛋白,在钙信号传导通路中扮演重要角色钙／钙调素依赖性蛋白激酶（Calcium／calmodulin-dependent kinases（CaMKs））与荷尔蒙、神经迷质及其他信号引起的细胞反应相关、作为重要的第二信使,钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ（CaM—KⅡ）是一类在细咆中无所不在的表达的蛋白激酶,能维持细胞内的钙浓度在很低的水平,再增加后续的特定的钙激动刺激。钙／钙调素依赖的簧白激酶Ⅱ独特的全酶结构和自我调节的性质使其对短暂的钙信号和胞内钙的变化能做出延长反应：本文从结构、合成、细胞分布、反应底物、生理功能等方面介绍了钙／钙调素依赖的蛋白激酶Ⅱ的激活对细胞信号传导的作用。     

植物钙感受器及其介导的逆境信号途径

钙信号是植物生长发育和逆境响应的重要调控因子, 是植物生理与逆境生物学研究领域中的热点之一。当植物细胞受到外界逆境刺激时, 其胞内会产生具有时空特异性的Ca2+信号变化, 这种变化首先被胞内钙感受器所感知并解码, 再由钙感受器互作蛋白将信号传递到下游, 从而激活下游早期响应基因的表达或相关离子通道的活性, 最终产生特异性逆境响应。植物细胞通过感知胞内钙信号的变化如何识别来自外界不同性质或不同强度的刺激, 是近几年植物生物学家所关注的科学问题。文章主要总结了近几年在植物钙感受器研究领域中的最新进展, 包括钙依赖蛋白激酶(CDPKs)、钙调素(CaMs)、类钙调素蛋白(CMLs)、类钙调磷酸酶B蛋白(CBLs)及其互作蛋白激酶(CIPKs)等的结构、功能及其介导的逆境信号途径, 并提供新的见解和展望。     

植物细胞的钙信号转导

Ca^2 信号在植物体胞内信号转导途径中起重要的作用．对钙调素及CBL蛋白在植物体内的表达模式、亚细胞定位、靶向以及钙信号通路方面的研究的进展进行了综述。     

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．     

植物具IQ基序的钙调素结合蛋白的研究进展

钙调素作为细胞内主要的Ca²⁺传感蛋白, 通过与不同的钙调素结合蛋白的结合传递钙信号, 调控细胞生理和生长发育过程。IQ基序(IQxxxRGxxxR, Pfam 00612)是少数几个钙调素与钙调素结合蛋白结合的结构域之一。植物具IQ基序的钙调素结合蛋白包括IQM、IQD、CAMTA、CNGC和myosin 5个家族及少数其它蛋白。该文综述了植物具IQ基序的钙调素结合蛋白的类型、结构特点和功能等方面的研究进展, 并对今后的研究进行了展望。     

钙与钙调素对柑橘原生质体抗冻性的影响

钙与钙调素对柑橘原生质体低温锻炼过程中抗冻力的获得有影响。加钙螯合剂或钙调素拮抗剂ＴＦＰ,能明显抑制柑橘原生质体抗冻性的表达。钙离子载体Ａ２３１８７可提高未经低温锻炼的原生质体抗冻力,但该作用在钙调素拮抗剂ＴＦＰ参入下则减弱,表明原生质体抗冻力的表达受钙和钙调素的调节。     

钙调素拮抗剂的研究动态

从钙、钙调素的功能论及钙桔抗剂和钙调素拮抗剂的概念.并着重叙述了国内外钙调素拮抗剂研究中的问题和开发动态。     

钙与钙调素对柑橘原生质体抗冻性的影响

钙与钙调素对柑橘原生质体低温锻炼过程中抗冻力的获得有影响。加钙残余螯合剂或钙调素（ChM）拮抗剂TFP,能明显抑制柑橘原生质体抗冻性的表达。钙离子载体A23187可提高未经低温锻炼的原生质体抗冻力,但该作用在钙调素拮抗剂TFP参入下则减弱,表明原生质体抗冻力的表达受钙和钙调素的调节。     

植物体内钙信号及其在调节干旱胁迫中的作用

钙作为植物体内第二信使广泛参与了植物响应的各种非生物和生物胁迫的信号传导。胁迫信号通过激活位于细胞质膜上的钙离子通道,产生胞质内特异性的钙信号,传递至钙信号感受蛋白,如钙调素(calmodulin,CaM)、钙依赖蛋白激酶(Ca2+-dependent protein kinases,CDPK)和类钙调磷酸酶B蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)等,进而引起胞内一系列生理生化变化,最终对胁迫做出响应。钙信号在植物响应干旱胁迫信号系统中起枢纽作用,主要通过调节气孔运动,水通道蛋白(aquaporin,AQP)和抗氧化酶活性来减少水分流失,提高水分利用率,最终降低干旱对植物细胞的伤害,并具有一定的生态学功能。该文对近年来国内外有关植物体内钙信号的研究进展以及在干旱逆境中的调节作用进行综述,并对今后的研究做了展望。     

钙依赖的磷脂结合蛋白——钙结合蛋白中的一个新家族

钙依赖的磷脂结合蛋白是70年代末发现的一类新的钙结合蛋白,它们不同于钙调素等具有“EF”手结构的钙结合蛋白,其特点是它们与Ca²⁺结合后可以进一步与膜磷脂结合。这类蛋白质广泛存在于动物细胞,常常与质膜或内膜系统相联系。免疫化学证据和对其氨基酸顺序、cDNA序列分析表明,这是钙结合蛋白中一个包括多个成员、结构与功能相关的新家族。     

小麦分离合子与幼胚中膜钙和钙调素的分布

用非酶手工显微解剖法分离小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）合子与幼胚。应用金霉素（ＣＴＣ）和氟奋乃静（ＦＰＺ）荧光探针,观察了合子与胚胎发育过程中膜钙和活化钙调素的分布。合子原生质体ＣＴＣ荧光呈极性分布。二细胞至十几个细胞原胚时期各细胞间的ＣＴＣ和ＦＰＺ荧光均匀分布。幼小梨形胚胚体ＣＴＣ和ＦＰＺ荧光稍强于胚柄。接近分化的梨形胚ＣＴＣ荧光仅位于胚体与胚柄之间的几层细胞和胚体腹侧中部的几个细胞中。胚芽刚分化时,胚基部ＣＴＣ荧光较强,ＦＰＺ荧光则仅出现在胚基部。讨论了合子分离技术和膜钙与钙调素（ＣａＭ）在胚胎发育中的可能作用。     

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。     

植物钙结合蛋白

本文介绍了植物钙调素蛋白（CaM）、类钙调神经素B亚基蛋白（CBL）、Ca2＋依赖蛋白激酶（CDPK）和其他钙结合蛋白的研究进展。     

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。     

胰岛β细胞内钙调素的过度表达可导致新生小鼠糖尿病

钙调素(calmodulin)是普遍存在于各种生物细胞内的主要钙结合蛋白,它存在于植物、无脊椎动物以至哺乳动物体内,在细胞内是一种基础的和生命悠关的因子。胰岛β细胞内含有非常丰富的钙调素,它在促分泌物引起的胰岛素分泌中是不可缺少的,胞内钙稳态的调节对于β细胞的生存及发展可能具有关键作用。     

植物类钙调素生理功能的研究进展

钙调素(也称钙调蛋白)是一种广泛存在于真核生物中的钙感受器,参与各种生理活动的信号转导.植物除了含有钙调素以外,还含有一类与钙调素同源性很高,但在结构上又不同于钙调素的蛋白,称为类钙调素(也称类钙调蛋白).近年来,人们在植物特有的类钙调素的功能研究方面取得了一些重要的进展.研究表明,类钙调素与钙调素一样,也具有广泛的生物学功能,参与植物生长发育和对各种胁迫的响应.本文就植物类钙调素与钙调素之间的区别、类钙调素与钙离子及靶蛋白的结合,以及类钙调素的各种生理功能进行总结.