植物MAPK C族基因的研究进展

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,它包括MAPKKK、MAPKK和MAPK等3组,它们共同构成MAPK级联系统.MAPK级联系统通过参与蛋白质磷酸化作用传递和放大信号,调控下游基因的表达,最终引起植物的一系列生理反应.MAPK的基因包括A族、B族、C族和D族4类.就C族MAPK基因的种类和功能,以及近几年来对C族MAPK基因的研究方法作综述.     

钙调素依赖型蛋白激酶在植物开花调控中的作用

钙调素依赖型蛋白激酶已被证明在诸多信号传导过程中起重要作用.研究了这一类激酶在植物开花调控中的可能作用.将分离自玉米的钙调素依赖型蛋白激酶(maize calmodulin-dependent protein kinase 1,MCK1),经过基因羧基末端(此羧基末端含有该基因的钙调素结合区)缺失突变成为MCKt,该基因的表达不再受钙调素的调控,通过农杆菌转化法获得转基因烟草植株.结果表明,MCKt的表达显著影响烟草的开花发育程序, 导致植物主枝的花原基败育以及侧枝营养生长期的延长.败育过程首先开始于正在发育的花药,然后是整个花的衰老.侧芽营养生长期的延长表征为产生成簇的伸长、窄小而扭曲的非典型叶片.这些结果显示,钙调素依赖型蛋白激酶同源物在开花调控中起着重要作用.     

SnRK2在植物响应逆境胁迫和生长发育中的作用

蔗糖非发酵-1-相关蛋白激酶2(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,SnRK2)是一类植物特有的Ser/Thr蛋白激酶,其主要通过磷酸化底物来调节下游基因的表达,实现不同组织部位的抗逆调控,使植物适应不利环境.该蛋白激酶家族成员数量较少,分子量约为40 k...     

植物病原真菌的MAPK基因及其功能

叙述在植物病原真菌中促分裂原活化蛋白激酶 (Mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)基因的种类和特征 ,概括了MAPK基因在植物病原真菌生长发育、胁迫反应和侵染、致病过程中的作用及其研究现状 ,讨论了进行植物病原真菌MAPK基因研究的意义及重点研究的课题 ,并根据最新研究进展 ,提出了植物病原真菌MAPK基因研究的发展前景。     

钙依赖的蛋白激酶与植物抗逆性

植物钙依赖的蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinases,CDPKs)是细胞Ca2 信号的受体,同时具有Ca2 受体蛋白和Ser/Thr蛋白激酶的功能。许多植物CDPKs基因受环境胁迫刺激发生表达水平的改变,这些基因在植物逆境胁迫的Ca2 信号转导中起着十分重要的作用,为植物CDPKs抗逆功能的研究和植物的抗逆遗传改良提供了理论基础和基因资源。     

大豆类受体蛋白激酶基因GmRLCK的克隆及初步分析

植物类受体蛋白激酶(receptor-likeproteinkinase,RLK)在高等植物生长发育和环境刺激的信号传导中起着重要的作用。本文报告了一个新的大豆类受体蛋白激酶基因的全长cDNA克隆及对其基因结构和功能的初步分析。研究表明该基因序列编码的蛋白包含一个跨膜域、一个具有丝氨酸/苏氨酸激酶活性的胞内域和一个缺少N-末端信号肽的胞外域。采用生物信息学方法分析表明,该基因与一些拟南芥菜类受体蛋白激酶基因具有很高的相似性,这些激酶N-末端都缺少信号序列,属于植物胞质类受体激酶(receptor-likecytoplasmickinase,RLCK)亚家族。因此命名该大豆基因为GmRLCK(GenBankAccessionNo.AY687390)。对GmRLCK激酶域中磷酸化可能性较高的位点进行了预测。RT-PCR的结果表明,GmRLCK在大豆子叶、根、花以及豆荚中都有较高的表达,而在胚根、茎和成熟叶片中的表达相对较弱。进化分析表明GmRLCK与一些衰老相关的植物类受体蛋白激酶具有较近的亲缘关系。     

植物同源异型枢基因的研究进展

植物同源异型枢基因是涉及到植物个体发育的一类重要转录因子编码基因.这类基因及其编码蛋白的结构具有明显的保守性,在植物中广泛存在,研究这类基因,对于揭示植物的发育机制具有重要意义.     

小麦TaMAPK2激酶基因的原核表达以及多克隆抗体制备

MAPK蛋白激酶是一类重要的植物胁迫信号调控因子.为了研究小麦MAPK基因的功能,苯试验克隆了小麦MAPK蛋白激酶基因TaMAPK2.为了制备TaMAPK2基因的多克隆抗体,TaMAPK2的非保守区段的DNA序列anti-MAPK2被构建到原核表达载体 pET-28a-(+)上,表达融合蛋白His-antiMAPK2.在终浓度为1 mmol/L IPTG诱导1h的条件下,融合蛋白His-antiMAPK2表达量达到最大.通过蛋白标记亲和层析柱(HisTrapTMHP)得到纯化的His-antiMAPK2融合蛋白.利用新西兰大白兔制备了TaMAPK2基因的多克隆抗体,ELISA竞争抑制法检测抗体效价检测,效价为1:80000,能满足后续试验要求的效价值,为进一步分析TaMAPK2的蛋白定位、表达等提供基础.     

受体蛋白激酶和植物发育

受体蛋白激酶是蛋白激酶家族中的重要一类。根据其胞外受体结构域的组成不同 ,植物受体蛋白激酶可划分为不同的类型。近些年的研究发现 ,蛋白激酶是植物发育和抗性反应中重要成分 ,是信号分子的重要受体 ,在信号传导过程中起着重要作用。随着对植物发育过程中信号传导机理认识的不断深入 ,人们有望通过操作植物发育过程向人们需要的方向发展 ,达到控制果实的大小和提高产量的目的。     

丛枝菌根共生的信号转导及其相关基因

大多数植物根系能够与某些真菌形成相互依存、互惠互利的菌根共生关系.植物在提供给丛枝菌根真菌赖以生存的碳源的同时,也通过真菌从土壤中吸取矿质营养.丛枝菌根能够促进植物生长,提高植物抗逆性和抵御外界不良环境,对提高农林业生产效率、增强生态系统稳定性及维护生物多样性具有重要的意义.菌根的形成是一系列信号分子交换传递和共生相关基因表达调控的结果.在信号转导途径中,共生受体样蛋白激酶、离子通道和钙/钙调依赖性蛋白激酶基因的表达对菌根的形成是不可或缺的.就丛枝菌根共生的信号转导机制以及信号途径中3个必需基因的结构、功能及研究现状进行了综述.     

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。     

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。     

Protein phosphatase 2C (PP2C) function in higher plants

In the past few years, molecular cloning studies have revealed the primary structure of plant protein serine/threonine phosphatases. Two structurally distinct families, the PP1/PP2A family and the PP2C family, are present in plants as well as in animals. This review will focus on the plant PP2C family of protein phosphatases. Biochemical and molecular genetic studies in Arabidopsis have identified PP2C enzymes as key players in plant signal transduction processes. For instance, the ABI1/ABI2 PP2Cs are central components in abscisic acid (ABA) signal transduction. Arabidopsis mutants containing a single amino acid exchange in ABI1 or ABI2 show a reduced response to ABA. Another member of the PP2C family, kinase-associated protein phosphatase (KAPP), appears to be an important element in some receptor-like kinase (RLK) signalling pathways. Finally, an alfalfa PP2C acts as a negative regulator of a plant mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway. Thus, the plant PP2Cs function as regulators of various signal transduction pathways.     

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     

蛋白激酶的研究 (综述)

近年来,蛋白激酶研究进展较快,本文综述蛋白激酶的种类、结构、细胞定位,讨论几种植物蛋白激酶及其与信号转导的关系。     

植物对干旱胁迫的分子反应

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要因子,渗透保护剂的合成和积累,脱水伤害的修复,自由基清除酶和LEA蛋白基因表达的增量调节能增加植物的耐干旱性。植物在干旱条件下至少有4条信号转导途径,其中2条信号途径是依赖ABA的,另外2条途径是不依赖ABA的,在植物干旱胁迫的信号转导中,双组分的组氨酸激酶可能起渗透感受器的作用,Ca^2 和IP3可能是脱水信号的第2信使,转基因植物是一种评价编码蛋白功能的良好系统。     

Molecular Characterization and Expression Patterns of Shabby-Related Kinase (MmSK) Gene of Mulberry (Morus multicaulis)

Russian Journal of Bioorganic Chemistry - Shaggy-related protein kinase (SK) plays important roles in the plant growth development, signal transduction, abiotic stress and biotic stress and...     

植物对盐胁迫响应的信号转导途径

植物通过调控复杂的信号网络来应对盐胁迫。近年来,随着植物基因工程技术的发展,对植物在盐胁迫下信号转导系统的研究取得了一定进展。本文以拟南芥为代表,对盐胁迫下参与调控植物耐盐生理响应的两大类主要信号转导途径——Ca2＋依赖型信号转导通路和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应途径的研究进展进行综述,主要介绍参与各信号转导通路的组件及诱发的耐盐生理响应等方面,并对该研究领域存在的问题及今后可能的研究方向进行展望。     

Protein kinases in plant responses to drought,salt, and cold stress

Protein kinases are major players in various signal transduction pathways. Understanding the molecular mechanisms behind plant responses to biotic and abiotic stresses has become critical for developing and breeding climate-resilient crops. In this review,we summarize recent progress on understanding plant drought, salt, and cold stress responses, with a focus on signal perception and transduction by different protein kinases, especially sucrose nonfermenting1(SNF1)-related protein kinases(Sn RKs),mitogen-activated protein kinase(MAPK) cascades,calcium-dependent protein kinases(CDPKs/CPKs),and receptor-like kinases(RLKs). We also discuss future challenges in these research fields.