植物MPK信号通路与信号分子H2O2和NO之间的相互关系

促分裂原活化蛋白激酶(MPK)级联途径是真核细胞中普遍存在且保守的信号传导通路,广泛参与植物生长发育和植物抵抗生物和非生物胁迫的防御反应。过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)作为重要的信使分子也广泛参与植物生长发育和防御反应的信号传导。近年来,研究也表明MPK信号通路与信号分子H2O2和NO之间存在着多种复杂的关系。一方面,在一些刺激的信号传递过程中,MPK信号通路参与了信号分子H2O2和NO的产生、清除或其信号的向下传递等过程;另一方面,在有些刺激的信号传递过程中,它们位于不同的信号传递途经中,行使不同的功能。本文就目前植物MPK信号通路与H2O2和NO之间相互关系的研究现状进行了综述和分析,并指出了该研究领域存在的问题。     

植物体中的MAPK

促细胞分裂剂激活性蛋白激酶(MAPK)是一类存在于各种真核生物体中的丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶.它被上游激活因子MAPKK磷酸化而激活,并通过将底物蛋白上的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化而传递信号.它与其他一些信号分子组成MAPK级联信号通路,接受外界刺激信号,将信号转入细胞内,影响特定基因的表达,它的作用受到不同因子的调节.本文介绍了植物体中的MAPK的结构特点、作用机理、生物功能以及MAPK级联信号通路的调节.     

褐飞虱取食诱导的MAPK3基因在水稻叶鞘组织中的定位

利用Northern杂交技术,对促分裂原活化蛋白激酶基因（MAPK3,BPHiw103）进行了表达分析,同时,针对抗虫水稻B5植株接种褐飞虱若虫48h后的叶鞘组织切片进行了原位定位。Northern杂交结果表明,在褐飞虱取食后,MAPK3 mRNA整体表现为上调的特性。原位杂交显示,褐飞虱取食前,MAPK3在水稻叶的薄壁组织中大量表达;而取食后,在韧皮部表达明显增加,在薄壁组织表达则呈下降趋势。这一点在叶心组织切片中表现最为明显。这些结果说明,水稻在受褐飞虱若虫取食诱导和刺激后,MAPK3的表达在受伤部位急剧增加,推测MAPK3基因可能在水稻对褐飞虱的抗性反应中发挥作用。     

hLBH的转录活性及其在MAPK信号转导途径中的作用

hLBH是一个人类心脏发育相关的候选基因,研究了hLBH的转录活性及其在MAPK信号途径中的作用.荧光素酶检测实验表明hLBH是一个转录激活因子.基因结构分段实验证明hLBH的两个模体在调节转录激活中起着重要的作用.将hLBH蛋白分别与SRE和AP-1共转染之后激活了SRE和AP-1的活性.这些结果表明hLBH可能通过MAPK信号途径来介导细胞功能.     

经MAPK信号转导通路介导的糖皮质激素的作用机制

糖皮质激素(GC)通过膜受体快速激活细胞内信号传导通路的机制,主要涉及ERK,JNK/SAPK和P38等MAPK家族的重要成员.GC在许多细胞中对ERK起抑制作用,在不同的细胞中,GC能激活JNK或抑制其活性,即具有一定的细胞特异性.GC还直接或间接地激活P38途径.GC激活MAPK介导的信号传导通路,产生一系列生物学效应,如抑制细胞的生长的繁殖,介导细胞的凋亡等.     

钙离子和冈田酸对亚胺环己酮诱导小鼠卵子孤雌激活的影响

哺乳动物卵母细胞在排卵后停滞在第二次减数分裂中期,受精和多种物理或是化学刺激可以克服这一阻滞使卵母细胞活化。蛋白合成抑制剂亚胺环己酮可以诱导小鼠卵母细胞发生孤雌活化,但其机制尚未完全阐明。以前的研究提示亚胺环己酮可能是通过抑制蛋白激酶MOS的合成来发挥孤雌激活的作用的。本实验发现,CHX诱导的卵母细胞孤雌活化是Ca^2 依赖性,其效率可被钙离子载体A23187大大提高,免疫蛋白印迹结果表明,卵母细胞孤雌活化后MAPK发生去磷酸化。蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸可以克服CHX＋A23187对小鼠放母细胞活化作用,并且部分阻止MAPK去磷酸化。以上结果表明,抑制MOS的合成并非CHX诱导的孤雌活化过程的惟一原因,并且蛋白磷酸酶抑制剂可以阻断这一激活事件。     

MAPK和脱落酸信号传导

ABA在调节种子发育、参与对逆境胁迫的反应中发挥重要作用,使其成为当今研究热点,特别是对ABA与MAPK相互关系的研究。本文就ABA生物学功能及其与MAPK的关系、ABA信号传导级联分子组成、ABA信号传导中的磷酸化、MAPK与ABA信号传导等方面的最新进展予以综述,以对ABA所发挥重要作用的分子机制有深入的认识。     

赤散囊菌MAPKs超家族的鉴定及分析

本研究以赤散囊菌Eurotium rubrum全基因组序列为对象,利用HMMER软件构建隐马尔可夫模型（hidden markov models,HMM）结合BLAST的方法鉴定了促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）超家族。通过构建系统发育树对鉴定蛋白进行分析,并利用MEME软件进行了保守性基序的预测及活性位点注释。分析结果表明,赤散囊菌基因组包含了4个MAPK蛋白,分别属于Hog1-type、MpkC-type、Slt2-type和Fus3/Kss1-type类型;3个MAPK kinase（MAPKK）蛋白,分别属于MKK1-type、Pbs2-type和Ste7-type类型;3个MAPK kinase kinase（MAPKKK）蛋白,分别属于BCK1-type、Ste11-type和Ssk22-type类型。保守性基序分析及注释结果表明,MAPKs超家族蛋白都包含了蛋白激酶活性位点“-D[L/I/V]K-”以及保守性的ATP-binding标签序列。MAPK与MAPKK蛋白分别包含了“-TxY-”和“-SD[I/V]WS-”磷酸化位点,且MAPK蛋白还包含一个保守性的common docking基序（CD motif）,而MAPKKK蛋白则包含了一个功能不明的保守性基序,其一致性序列为“-GTPYWMAPEV-”。研究结果为揭示MAPKs信号途径在赤散囊菌中参与调控的生物学过程奠定了基础。     

促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶

促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶（mitogen-activated protein kinase phosphatases,MKPs）是一类丝／苏氨酸和酪氨酸双特异性的磷酸酶。它在细胞分化、增殖和基因表达过程中起着重要的作用。MKPs可以选择性地结合促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）,对MAPK进行去磷酸化,从而调节MAPK信号通路的活性。另一方面,MAPK也可以激活MKPs,它们的相互作用确保了细胞内信号的精确传递,并参与细胞功能的调节。     

白念珠菌CaPPE1的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的功能研究

白念珠茵的致病性与其形态转变相关,白念珠茵的形态转换受各种外界信号和细胞内信号转导途径的调控。转录因子Flo8在酿酒酵母形态发生中起重要作用,我们将白念珠茵基因组文库导入flo8缺失株中,筛选能够校正flo8缺失株侵入生长缺陷的基因,分离得到一个与酿酒酵母蛋白磷酸酯酶甲基酯酶PPEI同源的基因,命名为CaPPEl。CaPPEl的基因编码区全长1083bp,推测编码一个361氨基酸的蛋白。在单倍体酿酒酵母中,CaPPE1基因的表达可以部分回复flo8缺失株的侵入生长缺陷,但是在MAPK途径缺失株中不能进行侵入生长。在双倍体酿酒酵母中,CaPPEl基因的表达可以部分激活MAPK途径成员缺失株的茵丝生长缺陷,但却只能在flo8缺失株中产生微弱的激活作用。结果表明CaPpel在酿酒酵母的假茵丝生长和侵入生长中参与的信号转导途径不同。