植物细胞壁中的伸展蛋白

随着实验技术的发展尤其是分子生物学技术的应用 ,植物细胞壁的研究已取得丰硕的成果。植物细胞壁中最重要的结构蛋白———伸展蛋白 ,是高等植物细胞壁中一族富含羟脯氨酸的糖蛋白 ,起强固细胞壁的作用。本文综述了近几十年对伸展蛋白的分离纯化、结构、生物合成、功能作用及其基因和表达的控制方面的研究     

植物伸展蛋白的基因及其表达的调控

植物细胞壁中存在多种伸展蛋白。它们由伸展蛋白多基因族编码。调节伸展蛋白基因表达的因素有遗传密码使用的倾向性、发育程序、机械损伤、乙烯、病原和植物抗毒素诱导剂等。     

植物伸展蛋白的研究进展

伸展蛋白是高等植物细胞壁中一族富含羟脯氨酸的糖蛋白,在植物细胞壁中发挥着重要的生理功能。综述了近几十年对伸展蛋白结构、功能、基因家族以及生物合成与基因表达调节的研究进展。     

植物细胞壁松弛蛋白——膨胀素

膨胀素(expansin,也称作扩张素或扩张蛋白)是一种引起植物细胞壁松弛的蛋白质,在植物细胞伸展以及一系列涉及细胞壁修饰的生命活动中起着关键作用。膨胀素由多基因家族编码,目前的研究表明膨胀素超家族由4个基因亚家族构成。膨胀素存在于不同的种属植物中,并克隆了大量的扩张蛋白基因。综述了近年来国内外有关膨胀素基因和蛋白的结构特征及作用机制等方面的研究进展。     

参与植物天然免疫的LRR型蛋白

植物含有多种富含亮氨酸重复序列(LRRs)结构的蛋白质,它们在植物天然免疫中发挥着重要作用。参与植物防御反应的LRR型蛋白家族包括:类受体蛋白激酶、抗病基因编码蛋白质、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白家族。最近,人们发现植物免疫系统包含:病原相关分子模式(PAMP)激发的免疫性(PTI),即类受体蛋白激酶识别病原菌PAMPs,启动植物防卫反应;病原菌效应子激发的免疫性(ETI),即抗病基因编码蛋白质识别效应子,启动植物防卫反应。除此之外,细胞壁是植物细胞的天然保护屏障。多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白和伸展蛋白通过维护细胞壁,抵御病原菌入侵。我们综述了植物中LRRs蛋白的结构特征与不同种类的LRR蛋白介导免疫反应的分子机制,讨论了LRR型蛋白在植物免疫过程中的意义及存在的问题,指出搜寻配体和下游信号分子将是LRR型蛋白研究热点。     

扩展蛋白与植物抗逆性关系研究进展

扩展蛋白是一种细胞壁蛋白,可调节细胞壁的松弛和伸展。目前研究表明,扩展蛋白几乎参与调节植物生长发育的整个进程。扩展蛋白还与植物的多种抗性反应有关,在植物对干旱、高盐以及病虫害等生物胁迫和非生物胁迫响应方面起着重要的调节作用。干旱胁迫下扩展蛋白基因的表达与植物的抗旱性有一定的关系;植物的耐盐性受到扩展蛋白基因表达的影响;淹水促进植物的伸长生长与扩展蛋白的表达密切相关;扩展蛋白调节细胞壁松弛为植物抗病性研究提供了新的思路。     

伸展蛋白的分子间异二酪氨酸交联

自从Fry(1982)发现菠菜、假挪威槭等11种植物的愈伤组织细胞壁中存在由两个酪氨酸残基形成的异二酪氨酸(isodi-tyrosine,IDT)以来,伸展蛋白的交联作用一直是引人关注的研究课题(李雄彪与杨中汉1990)。根据初生细胞壁结构的经纬模型(Lamport和Epstein 1983),伸展蛋白不仅在分子内,而且在分子间存在IDT。悬浮培养的细胞,其伸展蛋白单体在培养早     

植物细胞壁研究进展

植物细胞壁是一种复杂的网状结构,其成分包含纤维素、半纤维素、果胶和少量的结构蛋白等。在植物细胞生长过程中,细胞能产生伸展素蛋白,打断纤维素和半纤维素之间的氢键,引起细胞膨压驱动的细胞壁扩张。成熟细胞壁扩张性的丧失是由于细胞壁硬化作用而对扩张性蛋白的作用不敏感造成的,细胞壁成熟过程中很多不同的连接会同时发生,当细胞壁基质多聚体分子之间的连接增加到一定的程度。细胞壁的伸长就会被完全抑制。     

胡萝卜HRGP启动子调控GUS基因的某些特点

HRG(hydroxyproline rich glycoproteins)是高等植物细胞壁中一类富含羟脯氨酸的糖蛋白,是植物细胞壁中主要的结构蛋白。早期研究认为其在细胞壁的形成过程中起作用并称之为伸展蛋白(extensin)。在双子叶植物中,HRGP基因以多基因家族形式存在,具有特定的表达模式。许多条件及处理都能引起HRGP表达量的增加,如伤害、真菌感染、病毒感染、乙烯、细胞培养、红光等,同时也受到发育水平的调节。在单子叶植物中,玉米HRGP的表达是在发育水平上受伤害调节的。HRGP基因还具有组织专一性表达的特点。在大豆种子中,HRGP主要存在于种皮的外两层、表皮栅栏组织和滴漏细胞中,属于起支持作用的厚壁组织。在胡萝卜根韧皮部薄壁细胞中HRGP含量最丰富,而在健康的番茄根中     

细胞壁的制备及其羟脯氨酸含量的测定

细胞壁结构和功能关系的研究越来越被人们所重视。伸展蛋白是植物细胞壁中一类重要的结构蛋白,与细胞壁的精细结构及各种生理功能密切相关。其特点之一是它的羟脯氨酸(Hyp)含量高达30％～40％。因此,细胞壁的制备及其羟脯氨酸含量的分析是细胞壁及其蛋白质研究中最基本又极重要的内容。本文介绍一种细胞壁的制备及其羟脯氨酸含量测定的简单方法。     

大豆幼苗下胚轴扩张蛋白的存在及其特性

用离体细胞壁伸展活性重组法,对大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒ．）幼苗下胚轴细胞壁特异性扩张蛋白的活性鉴定和特性研究结果表明,大豆幼苗下胚轴的延伸生长,既与扩张蛋白的活性升高有关,也与其细胞壁对扩张蛋白的敏感性增加有关;热钝化大豆下胚轴细胞壁的伸展活性,一旦被外源扩张蛋白所恢复,用酸性缓冲液（ｐＨ４．５）代替扩张蛋白提取液,伸展活性不受影响;但若换用中性缓冲液（ｐＨ６．８）,伸展活性丧失殆尽,且与活细胞壁一样,随缓冲液的交替更换而反复逆转;大豆和黄瓜幼苗扩张蛋白可以与其热钝化的细胞壁相互交叉重组。另外,重组的细胞壁伸展活性对扩张蛋白浓度和ｐＨ的依赖性,符合一般酶的催化特征,说明扩张蛋白不仅在植物细胞的延伸生长过程中起着极为重要的作用,而且还暗示植物细胞壁的内源伸展就是该蛋白介导的一种生物化学过程。     

伸展蛋白的结构、功能、交联和生物合成

伸展蛋白是细胞壁中一类富含羟脯氨酸、具有Ser-Hyp-Hyp-(X)-Hyp-Hyp特征性结构单位的糖蛋白。它们不仅是初生壁的重要结构成分,而且在细胞的防御及抗病抗逆性中起作用。伸展蛋白过氧化物酶能在体外将伸展蛋白单体交联成多聚体。酪氨酸残基参与交联并形成异二酪氨酸(IDT)。伸展蛋白的合成和翻译后修饰分别在细胞质和内质网等膜系统中进行。     

植物抗真菌病害基因工程研究进展

从表达水解酶、植物病程相关蛋白、抗真菌蛋白、病原毒性因子失活蛋白、抗病基因、植保素合成限速酶、植物细胞壁结构修饰分子、植物抗生反应调节基因等角度综述了植物抗真菌病害基因工程的策略,并就各种策略的研究进展,存在问题和发展趋势进行了探讨。     

高等植物细胞壁中的伸展蛋白

高等植物的细胞壁中有一种富含羟脯氨酸的糖蛋白,称为伸展蛋白。其核心蛋白质具有高度重复序列的结构;次级结构为ppⅡ螺旋;它们在细胞质中合成,由高尔基体分泌到细胞壁内组装。作为细胞壁的结构成份,它们的主要功能是调控壁的伸展,并可能在防御反应和形态发生的调节方面起作用。     

非生物胁迫下植物细胞壁组分变化

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、果胶、木质素和糖蛋白组成,其在植物生长中主要起结构支持、物质运输和抵御逆境的作用.植物生长在受到各种环境信号影响后,细胞壁特性会发生很大改变.这些环境信号也会改变细胞壁组分的含量和结构,从而改变细胞壁机械特性.这种细胞壁的改变可以认为是植物对环境胁迫的响应.本文主要综述在非生物环境胁迫下,包括水分亏缺、低温胁迫、重金属胁迫和增强UV-B辐射下细胞壁多糖含量和结构,细胞壁结构蛋白和细胞壁相关酶活性,以及分布在细胞间隙的小分子物质的响应和机制,结合近年来细胞壁相关基因水平、基因组水平和蛋白组水平方面的研究结果,讨论了今后该领域的研究方向.     

一种自动化的植物细胞壁伸展性能测定仪及其应用

应用实验室常用仪器和电子部件,包括直流稳压电源、等臂双盘天平、记录仪、恒流泵、程控仪、线性可变差动变压器（LVDT）、电磁间等,改装和配置成的植物细胞壁伸展性能测定仪,具有操作简便、测量准确和灵敏度高等优点;对大豆幼苗下胚轴生长区细胞壁的内源伸展活性和重组伸展活性的实测结果与文献报告相符,表明该仪器是一种较为理想的准确测定植物细胞壁伸展性能的自动化仪器。     

《Molecular Plant》文章中文摘要

题目：植物细胞壁基质（matrix）多糖的生物合成（综述） 摘要：伸长中的植物细胞的细胞壁主要由纤维素微纤丝和基质多糖（半纤维素和果胶）以及少量结构蛋白和酶蛋白组成。基质多糖在高尔基体中合成,通过胞吐作用输送到细胞壁,并与纤维素微纤丝相嵌。纤维素微纤丝在细胞膜上合成并直接沉积到细胞壁。已知在生长素诱导的伸长细胞中,高尔基体中存在多糖链合成,然而直到最近才鉴定出合成多糖链酶的相关基因。在基因鉴定研究中,     

一种植物细胞壁松驰蛋白:膨胀素

在植物细胞的生长过程中 ,多糖和蛋白质分泌到细胞壁里层 ,并形成具有一定机械强度的网络 ,这个网络是能伸展的 ,除非细胞停止生长。在细胞的生长过程中 ,一种细胞壁蛋白—膨胀素首次被鉴定出来具有使细胞壁的多糖网络疏松的能力 ,从而使膨压驱动的细胞扩大。膨胀素由两个多基因家族即α -膨胀素和 β -膨胀素多基因家族编码 ,每种基因的表达具有部位和细胞类型的特异性 ,但最新的研究也表明拟南芥中的膨胀素可以分为三个亚家族。越来越多的膨胀素基因从各种植物中鉴定出来 ,系统分析显示它们可能从一个共同的祖先基因进化而来。膨胀素的作用机理研究的还不是很清楚 ,但因为它们具有特别的功能 ,因此展现出良好的工业化应用前景。     

浅谈细胞壁蛋白

浅谈细胞壁蛋白李应超,谭俊（湖北孝感师范专科学校４３２１００）过去,人们一直认为植物细胞壁是一种无生命的结构。但近年来,人们研究发现,植物细胞壁中含有许多具有生理活性的蛋白质。细胞壁中的蛋白质约占细胞壁干重的５％～１０％,可分为两类,一类为结构蛋白,...     

植物调控盐胁迫下细胞壁完整性的分子机制

植物细胞壁不仅起着支撑和保护细胞的作用，还被认为是植物抵抗逆境胁迫环境的第一道屏障。作为限制农业生产的一个主要非生物胁迫因子，盐胁迫能造成植物细胞壁的组分和结构发生改变，而植物可以通过细胞壁完整性感受器如CrRLK1Ls、LRXs和WAKs等蛋白来感知这些变化并启动下游盐胁迫响应。在细胞内，植物通过盐胁迫诱导的Ca²⁺内流、植物激素等信号促进细胞壁多聚糖合成和修饰相关基因的表达，从而有助于维持细胞壁的完整性，增强植物盐胁迫适应性。本文概述了植物初生细胞壁多聚糖的主要组分和各组分之间的相互结合关系，并且阐述了盐胁迫对细胞壁各组分的影响，以及盐胁迫下植物感知和维持细胞壁完整性的分子机制，最后讨论了盐胁迫下细胞壁完整性感知和调控研究领域还需要解决的科学问题。