水稻中受体激酶的系统树分析

植物受体激酶(RLKs)在植物细胞内的反应中发挥着重要作用.为了比较拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)和水稻(Oryza sativa L.)中受体激酶的进化关系,作者通过对北京华大基因研究中心(BGI)的籼稻蛋白质数据库进行BLASTP搜索,找到267个受体激酶类似基因,根据它们的胞外结构域可以将这些基因分为不同的类型.与拟南芥中受体激酶的系统树比较分析表明,不同类型的受体激酶具有不同的序列保守性,说明在植物进化过程中,不同类型的受体激酶具有不同的进化关系.水稻受体激酶与拟南芥受体激酶BRI1的多序列匹配结果也表明二者可能具有不同的磷酸化位点.     

植物RLCK的生物学功能与信号途径研究进展

类受体胞质激酶(receptor-like cytoplasmic kinase,RLCK)是一类无胞外信号肽结构域和跨膜结构域的激酶家族。在植物中,RLCK通过磷酸化下游靶蛋白而发挥功能,主要参与了植物的生长、信号转导、非生物胁迫和生物胁迫应答等生理过程。本文着重介绍拟南芥和水稻中RLCK的分类、生物学功能及其参与的信号途径。     

水稻中受体激酶的系统树分析

植物受体激酶(RLKs)在植物细胞内的反应中发挥着重要作用。为了比较拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)和水稻(Oryza sativa L.)中受体激酶的进化关系,作者通过对北京华大基因研究中心(BGI)的籼稻蛋白质数据库进行BLASTP搜索,找到267个受体激酶类似基因,根据它们的胞外结构域可以将这些基因分为不同的类型。与拟南芥中受体激酶的系统树比较分析表明,不同类型的受体激酶具有不同的序列保守性,说明在植物进化过程中,不同类型的受体激酶具有不同的进化关系。水稻受体激酶与拟南芥受体激酶BRI1的多序列匹配结果也表明二者可能具有不同的磷酸化位点。     

植物凝集素类受体激酶参与抗病的研究进展

凝集素类受体激酶(Lectin receptor-like kinases,LecRLKs)是类受体激酶(Receptor-like kinases,RLKs)的一个亚族。根据结构域的不同,凝集素类受体激酶可分为L、G和C等3种类型。在植物中,凝集素类受体激酶被报道参与生物/非生物胁迫响应和植物发育调控。近年来,越来越多的研究发现,凝集素类受体激酶参与由细菌、真菌以及食草性昆虫等所引起的植物抗病反应。本文概述了植物凝集素类受体激酶的分类及结构特点,并系统阐述了该类激酶在植物抗病方面的作用,旨在增进对植物凝集素类受体激酶参与抗病功能的了解,并为作物抗病育种提供理论依据。     

植物受体样激酶CR4家族

受体样激酶在植物的生长发育中发挥着重要的功能。CRINKLY4(简称CR4)属于生长因子类的受体激酶,包括玉米中的ZmCR4、拟南芥中的ACR4和水稻中的OsCR4,参与了植物细胞的增殖和分化,包括细胞分化命运和发育方向。ZmCR4影响了玉米表皮细胞的形态和糊粉层的发育,ACR4启动拟南芥根中形成层细胞的分化,而且器官发生开始后可以控制细胞分化的数目。本文对植物受体样激酶CR4家族近年的研究进展进行了总结。     

植物体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶的生物学功能

体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶(Somatic embryogenesis receptor-like kinases, SERKs)属于膜富亮氨酸重复序列受体类蛋白激酶(Leucine-rich repeat sequence receptor-like kinase, LRR-RLK)家族的第二亚类。SERK具有典型的胞外信号受体结构域、跨膜结构域和胞内激酶活性结构域, 研究发现SERKs在植物生命活动中承担着多个角色。文章简述了SERKs的典型结构域特征, 重点介绍该类蛋白在体细胞胚发生、生殖发育、激素感应和病理反应方面发挥的功能, 同时对该蛋白激酶的研究价值和应用前景进行了探讨。     

植物体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶的生物学功能

体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶(Somatic embryogenesis receptor-like kinases,SERKs)属于膜富亮氨酸重复序列受体类蛋白激酶(Leucine-rich repeat sequence receptor-like kinase,LRR-RLK)家族的第二亚类。SERK具有典型的胞外信号受体结构域、跨膜结构域和胞内激酶活性结构域,研究发现SERKs在植物生命活动中承担着多个角色。文章简述了SERKs的典型结构域特征,重点介绍该类蛋白在体细胞胚发生、生殖发育、激素感应和病理反应方面发挥的功能,同时对该蛋白激酶的研究价值和应用前景进行了探讨。     

植物受体激酶BAK1研究进展

植物受体激酶BAK1在多个信号转导路径上独立的多角色功能,成为拟南芥受体激酶610个成员中最受关注的成员之一。BAK1是一个典型的富亮氨酸重复序列的跨膜受体激酶,属于LRR-RKⅡ家族,在结构上由胞外结合域、跨膜区以及胞内激酶结构域三部分构成。最初BAK1被鉴定为BRI1和FLS2的双元受体,分别参与调控植物油菜素内酯BR的信号转导及病原相关模式分子PAMPs引发的免疫反应,近期又有多个BAK1的互作组分被相继发现,如EFR、AvrPto、PEPR1/2、PUB13、BIR1、BON1等。该文从BAK1的分子结构,BAK1所在SERKs家族的功能冗余,对油菜素内酯路径的信号调控,参与病菌识别防御反应的先天免疫和调控细胞凋亡等方面对近年来国内外的相关研究进展进行综述,以明确目前研究所面临的问题。     

类受体激酶调控根生长发育的研究进展

类受体激酶是一类具有激酶活性的单次跨膜受体,通过接收和传递胞外信号调控细胞的生理反应,参与植物生长发育过程。植物根在生长发育过程中受到大量的外部刺激和内源性发育信号的影响,植物必须通过整合这些信号并转化为细胞反应,才能适应不断变化的环境条件;植物类受体激酶作为细胞膜上的信息监测者,通过与外源和内源信号的通讯调控根的生长发育。该文对近年来国内外有关类受体激酶的结构、分类及其作用机制,特别是植物类受体激酶在根发育信号转导途径中的功能和作用等方面的研究进展进行综述,为进一步揭示植物类受体激酶在根生长发育中的功能及其作用机制提供参考。     

ERECTA基因研究进展

ERECTA是从拟南芥中分离到的一个类受体激酶基因.ERECTA基因对植物的叶、花和气孔发育都有直接的影响,并在植物抗病、蒸腾作用和元素积累等生理过程中起着重要的作用.该文对国内外有关ERECTA基因在以上几个方面的研究进展进行综述,为进一步研究ERECTA基因在植物发育和生理代谢调控网络中的地位及在植物遗传育种上的应用提供参考.     

植物富含半胱氨酸的类受体激酶的研究进展

类受体激酶(receptor-like kinase,RLK)是植物体内普遍存在的一类蛋白激酶,是许多信号识别传递途径中的关键组分,作为识别信号的质膜受体,能够感受外界刺激,通过磷酸化作用参与胞内信号传递。富含半胱氨酸的类受体激酶(cysteine-rich receptor-like kinase,CRK)又被称为DUF26(domain of unknown function 26)类受体激酶,是RLK中的一大类。近几年,越来越多的研究发现CRK参与了植物的抗病防御反应。综述了植物CRK蛋白的结构特征,总结了目前已发现的CRK在生物胁迫、非生物胁迫及生长发育中的功能,并对CRK未来的研究进行了展望,旨为后续阐明CRK的功能和分子机制提供参考。     

植物类受体激酶CrRLK1-L亚家族及其生物学功能

植物CrRLK1-L亚家族类受体激酶的胞外域具有新颖结构基序,但功能大都未知.该家族成员广泛存在于被子植物中,但在动物和微生物中不存在其同源物.CrRLK1-L家族成员相对较少,但组织表达非常广泛.它们定位于细胞质膜上,并且部分成员的定位还具有极性,这与其参与雌雄配子体的识别和受精作用密切相关.该家族成员普遍具有激酶活性,该活性对其功能的发挥至关重要.目前仅报道在拟南芥中参与助细胞与花粉的识别和调控营养组织的细胞伸长,但参与这些生物学过程的作用机制似乎独立于已知的信号通路之外,可能有自身独特的信号传导机制.所以对这一类具特有结构基序的类受体激酶基因的功能研究,将有助于解析植物特有生物学过程的分子作用机制,特别是在植物有性生殖过程中,合理利用这些分子开展育种实践对未来农业生产具有潜在的应用价值.     

植物类受体蛋白参与植物生长与发育的研究进展

类受体蛋白(receptor-like protein,RLP)广泛存在于高等植物中,其家族在拟南芥中有57个成员。研究表明RLP蛋白参与了植物茎尖分生组织(shoot apical meristem,SAM)、根尖分生组织(root apical meristem,RAM)和维管分生组织等器官的生长与发育过程,例如CLV2(CLAVATA2)和FEA2(FASCINATED EAR2)参与了分生组织的维持与分化和其他器官的发育、TMM(TOO MANY MOUTHS)则介导了植物表皮细胞的分裂和气孔分布。另一方面,RLP蛋白在植物抗病中发挥着重要作用,包括番茄抗叶霉菌Cf类蛋白、番茄抗黑白轮枝菌Ve1和Ve2以及番茄应答非致病绿色木霉菌激发子的抗病蛋白LeEix等。同时,研究表明RLP蛋白在细胞间信号的接受与传递过程中起着极为重要的作用。本文综述了近年来对植物类受体蛋白参与植物生长与发育的功能、信号识别、传输与转导等方面的研究进展。     

拟南芥类受体胞质激酶RBK2的生物信息学分析

[目的]对拟南芥类受体胞质激酶RBK2(ROP binding protein kinases 2)的结构、分子进化和基因表达等进行预测分析。[方法]利用生物信息学在线相关数据库和分析软件对目的蛋白的基本理化性质、二级及三级结构、同源性、基因表达、蛋白定位、相互作用蛋白进行分析预测。[结果]拟南芥类受体胞质激酶RBK2是一个亲水性不稳定蛋白,主要构成原件为α螺旋及β片状折叠,进化树构建及多序列比对显示其与琴叶拟南芥中名为激酶家族蛋白的蛋白进化距离最近。主要存在于细胞质和细胞核中,其编码基因在成熟花粉中强烈表达,且RBK2与PP2C家族蛋白有较强的相互作用。[结论]拟南芥RBK2很可能通过参与信号转导途径在植物种子萌发、花粉成熟及细胞分裂等方面发挥重要作用。     

植物类受体激酶的功能与底物鉴定

受体激酶是一类具有信号肽序列、胞外受体结构区、跨膜区和保守的胞内激酶区的蛋白质,普遍存在于各种生物体内．植物类受体激酶是植物体内信号分子的重要受体,几乎参与了所有的细胞代谢过程,包括生长发育、表达调控和逆境反应等．鉴于激酶的重要性和特殊性,其底物筛选已经成为该领域的研究热点．目前,筛选植物激酶底物的方法主要有酵母双杂交技术和蛋白质芯片技术等,但是,已经进行体内鉴定的底物极其有限．本文总结了植物类受体激酶的功能及其底物与筛选鉴定方法,并介绍了一些激酶的底物．     

一个具有S位点的水稻类受体激酶OsSRL参与干旱胁迫反应

植物在进化过程中针对干旱、高盐和高低温等逆境胁迫形成了多种适应机制, 植物类受体激酶作为重要的细胞信号传递分子在植物生长和抗逆境胁迫中发挥着重要功能。该文发现一个具有S位点的类受体激酶基因OsSRL可能参与水稻(Oryza sativa)的干旱胁迫反应。利用RNAi技术降低OsSRL的表达水平后, 转基因植株抗旱性增强, 并表现出幼苗存活率、叶绿素含量及鲜重增加等表型。进一步的研究表明30%PEG和100 μmol·L^–1ABA可诱导OsSRL基因表达, 利用RNAi降低其表达导致干旱诱导基因RAB16A及LEA3表达水平明显增加。表达模式分析发现OsSRL在胚芽、胚根、根、茎节以及花中表达。以上结果表明, OsSRL表达水平的降低增强植物的干旱耐受性, 其作为一个S-位点样类受体激酶可能参与了水稻对干旱胁迫的反应。     

植物凝集素类受体激酶参与非生物胁迫响应的研究进展

植物在生长发育过程中会受到各种胁迫因子的影响,非生物胁迫是其中极其重要的一类。类受体激酶(receptor-like kinases, RLKs)是植物中广泛存在的一类蛋白,能够快速有效地对胁迫因子作出响应,最终引起一系列生物效应。凝集素类受体激酶(lectin receptor-like kinases, LecRLKs)是RLKs的一个亚族,其具有细胞外凝集素结构域、跨膜结构域和细胞内激酶结构域三个结构域。根据细胞外凝集素结构域的不同可分为L、G和C三种不同类型。近年来,大量的研究表明植物凝集素类受体激酶在非生物胁迫响应中发挥重要作用。LecRLKs通过识别非生物胁迫相关的信号分子,激活下游的信号通路,如MAPK通路、ROS通路、钙信号通路等,调节基因表达和蛋白质翻译以增强植物的抗逆性。该文概述了植物凝集素类受体激酶的结构特征及其分类,并系统综述了LecRLKs在盐胁迫、低温胁迫、干旱胁迫、机械损伤和植物激素等非生物胁迫响应中的功能和作用机制,同时也对LecRLKs的未来研究方向作出了展望。该文不仅为深入了解植物凝集素类受体激酶参与非生物胁迫响应的功能提供了参考,而且为利用LecRLKs进行作物抗逆育种改良提供了理论依据。     

植物蓝光受体研究进展

植物蓝光调节的反应主要有向光性、抑制幼茎伸长、叶绿体迁移、刺激气孔张开和调节基因表达等。蓝光反应的有效波长是蓝光和近紫外光(320—400am),故蓝光受体也叫蓝光／近紫外光受体。植物蓝光受体研究近年来取得较大进展。以拟南芥为例,已得到确认的受体至少有隐花色素(CRY1、2)和向光蛋白(phototropin)两大类。转基因拟南芥对蓝光、紫外光和绿光敏感,并发现CRY1是一个可溶性蛋白。CRY2编码一个核蛋白,蓝光在转录水平对该蛋白进行调节,它的作用是增加拟南芥对蓝光的敏感性。CRY1和CRY2共同介导了拟南芥植物的向光性。隐花色素的蛋白与辅基之间以非共价键连接,可以吸收蓝光和近紫外光。CRY1和CRY2蛋白之间,尤其是N端相似性很高。向光蛋白目前只发现PHOT1和PHO12两种,向光蛋白作为丝／苏氨酸激酶蓝光受体含有两个光氧化结构域(LOV)并参与了植物向光性叶绿体运动、气孔开放等。     

BAK1调控植物免疫信号识别和转导的分子机制

植物通过类受体激酶感知环境变化,产生相应的信号来调控机体生长发育。BAK1 (BRI1-associated kinase 1)是其中研究最深入的类受体激酶之一。它调控多种生理过程的信号转导,如植物生长发育、细胞死亡和植物免疫等。本文综述了BAK1作为模式识别受体的共受体以及信号转导的调控子,调控免疫信号识别和转导的机理。以期为深入研究BAK1基因家族在植物抗病反应中的作用,阐明植物免疫信号转导途径提供信息。     

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。