植物2C类蛋白磷酸酶及其在逆境信号转导中的作用

2C类蛋白磷酸酶(PP2C)是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,以单体酶的形式广泛存在于生物体中,参与多种信号途径。大量研究表明,植物PP2C负调控ABA信号转导途径及多种逆境胁迫转导途径。本文对高等植物PP2C的分类及其对多种逆境信号转导途径的调控功能研究进行了综述与展望。     

关于ABA信号转导核心组份PP2C的研究进展分析

PP2C蛋白磷酸酶(protein phosphatase 2C,PP2C)是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,是ABA信号转导的核心组分,其广泛参与ABA的各种信号转导途径。本文综述了主要PP2C的功能,包括ABI1和ABI2、HAB1、AHG3/At PP2CA以及其他发现的成员。现已发现野生型ABI1和ABI2磷酸酶是ABA信号转导的负调控因子,ABI1的突变会阻断ABA激活钙通道,抑制ABA-依赖的SRK2E/OST1的激活。通过对苔藓中的Pp ABI1A和Pp ABI1B的研究,为进化守恒提供了遗传证明。HAB1的隐性突变体对ABA高度敏感,抑制种子萌发,离体HAB1可使OST1去磷酸化,HAB1经历可变剪切会产生发挥对立作用的两个剪切变体。抑制At PP2CA会加强植株抗低温胁迫能力,PP2CA可能与微管并列、独立地调控气孔运动等。同时,本文总结了关于PP2C调控的相关发现,包括PP2C与PYL的相互作用以及PP2C与其他因子的相互作用及其对PP2C的影响,例如磷脂酸(PA)会抑制ABI1功能,过表达At MYB44会减弱PP2C编码基因表达,ABI2需要CPL介导ABA信号转导等。     

植物蛋白磷酸酶2C结构和功能的研究现状与进展

蛋白磷酸酶是蛋白质可逆磷酸化过程中2个关键酶之一,蛋白磷酸酶2C(protein phosphatase 2C, PP2C)是蛋白磷酸酶的重要成员。PP2C是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,可以调控真核生物细胞生命活动。PP2C成员主要参与激素信号转导途径,尤其可作为脱落酸信号途径的关键调节因子,能响应各种生物和非生物胁迫,在器官发育和种子萌发等方面也具有重要的促进作用。在不同的植物中也发现了越来越多的PP2C成员,该酶在不同的植物、不同的生长环境以及不同的生理活动中均有不同的调控方式,这也是目前及今后对PP2C成员的研究方向。本文主要介绍了植物PP2C家族的结构特点、亚细胞定位及其在生长发育、激素信号转导、逆境胁迫方面的研究现状,以及在提高植物生物产量、促进果实发育等方面的新进展。     

2C类蛋白磷酸酶的结构与功能研究进展

2C类蛋白磷酸酶(PP2C-type protein phosphatases,PP2C)是一类丝氨酸/ 苏氨酸残基蛋白磷酸酶,在细胞内以单体形式存在,酶催化活性依赖于Mg2 或Mn2 .PP2C通过去磷酸化作用负调控蛋白激酶级联信号系统,参与细胞周期、胁迫信号转导、基因转录、蛋白质翻译及翻译后修饰等细胞活动过程.H2O2、不饱和脂肪酸、Ca2 /CaM、脂质信号分子等均可调节PP2C的活性.     

2C类蛋白磷酸酶的结构与功能研究进展

2C类蛋白磷酸酶(PP2C-type protein phosphatases,PP2C)是一类丝氨酸/ 苏氨酸残基蛋白磷酸酶,在细胞内以单体形式存在,酶催化活性依赖于Mg2+或Mn2+.PP2C通过去磷酸化作用负调控蛋白激酶级联信号系统,参与细胞周期、胁迫信号转导、基因转录、蛋白质翻译及翻译后修饰等细胞活动过程.H2O2、不饱和脂肪酸、Ca2+/CaM、脂质信号分子等均可调节PP2C的活性.     

盐芥EsABI1基因克隆及其功能预测

[目的]对盐芥EsABI1基因进行克隆及功能预测。[方法]克隆盐芥EsABI1基因c DNA序列,对其蛋白保守结构域和系统进化进行分析。[结果]EsABI1与At ABI1属于进化上的同一分支,有最近的亲缘关系,都含有包含PP2C蛋白磷酸酶催化活性位点在内的11个保守功能域。定量PCR检测发现,盐芥EsABI1沉默植株中EsABI1表达水平较野生型均有不同程度的降低。60μmol/L ABA分别处理EsABI1沉默植株0、3和6 h后,发现EsABI1基因表达水平受ABA诱导上调,而且相比于盐芥野生型,EsABI1沉默植株中EsABI1受ABA诱导上调表达更加明显。[结论]EsABI1是ABA信号转导途径中的负调控因子,参与了盐芥对环境胁迫的响应。     

耐盐杜梨蛋白磷酸酶基因PbPP2C的克隆及表达分析

2C型丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶(PP2C)是植物体内脱落酸ABA信号传导关键负调控酶,在植物耐非生物胁迫中发挥着重要的作用。本研究利用RT-PCR技术,克隆出编码杜梨PP2C蛋白的基因Pb PP2C,其核苷酸序列全长1 353 bp,开放阅读框长1 263 bp,编码422个氨基酸残基,这些残基中包括了与二价金属离子结合的MED、DGH、DG和D结构域。系统发生分析结果表明,该氨基酸与拟南芥AHG3亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明:盐胁迫条件下,Pb PP2C基因在根、茎、叶中的表达12 h达到峰值,同时在根中72 h达到第二个峰值;干旱胁迫条件下,Pb PP2C基因在根、茎、叶中表达72 h达到峰值。说明Pb PP2C与杜梨耐盐和耐干旱胁迫存在紧密关联。     

木薯2C型蛋白磷酸酶基因MePP2C55的克隆及表达分析

2C型蛋白磷酸酶(protein phosphatase 2C,PP2C)基因是ABA信号途径中主要组成部分,为分析其在木薯非生物胁迫和块根采后生理性变质(post-harvest physiological deterioration,PPD)中的作用,采用RT-PCR技术从木薯叶片(SC124)中克隆得到MePP2...     

Molecular mimicry regulates ABA signaling by SnRK2 kinases and PP2C phosphatases

Abscisic acid (ABA) is an essential hormone for plants to survive environmental stresses. At the center of the ABA signaling network is a subfamily of type 2C protein phosphatases (PP2Cs), which form exclusive interactions with ABA receptors and subfamily 2 Snfl-related kinase (SnRK2s). Here, we report a SnRK2-PP2C complex structure, which reveals marked similarity in PP2C recognition by SnRK2 and ABA receptors. In the complex, the kinase activation loop docks into the active site of PP2C, while the conserved ABA-sensing tryptophan of PP2C inserts into the kinase catalytic cleft, thus mimicking receptor-PP2C interactions. These structural results provide a simple mechanism that directly couples ABA binding to SnRK2 kinase activation and highlight a new paradigm of kinase-phosphatase regulation through mutual packing of their catalytic sites.     

A bifurcating pathway directs abscisic acid effects on stomatal closure and opening in Arabidopsis

Terrestrial plants lose water primarily through stomata, pores on the leaves. The hormone abscisic acid (ABA) decreases water loss by regulating opening and closing of stomata. Here, we show that phospholipase Dalpha1 (PLDalpha1) mediates the ABA effects on stomata through interaction with a protein phosphatase 2C (PP2C) and a heterotrimeric GTP-binding protein (G protein) in Arabidopsis. PLDalpha1-produced phosphatidic acid (PA) binds to the ABI1 PP2C to signal ABA-promoted stomatal closure, whereas PLDalpha1 and PA interact with the Galpha subunit of heterotrimeric G protein to mediate ABA inhibition of stomatal opening. The results reveal a bifurcating signaling pathway that regulates plant water loss.     

拟南芥中一个与ABA信号途径相关未知蛋白质的研究初报

利用酵母双杂交系统在拟南芥cDNA文库中筛选出1个与ABI2有相互作用的未知蛋白质（AC）。在酵母系统中的进一步研究表明，AC与ABI1、ABI2有相互作用，其作用依赖于ABI1、ABI2的PP2C活性。在大肠杆菌中表达和纯化了与预测结果一致的AC蛋白质。构建了真核过量表达载体，转化拟南芥后筛选和鉴定出转基因AC植株。转基因植株的生理性状分析表明，AC基因的过量表达降低了植物对ABA敏感性。研究初步证明AC可能是脱落酸信号传导途径中的1个新信号分子。     

大豆PP2C家族基因鉴定与响应盐胁迫的转录组分析

植物蛋白磷酸酶2C(PP2C)能够通过影响植物体内多种生物学过程在环境胁迫响应中发挥重要作用.为研究栽培大豆PP2C家族成员在盐胁迫中的功能,通过生物信息学手段结合转录组学分析对栽培大豆PP2C家族进行了系统探究.在栽培大豆中共鉴定出126个PP2C家族成员,并将其在进化树上分为11个亚家族,同一亚家族的成员具有类似的...     

外源激素对观赏五彩椒试管内开花的影响

试验探讨外源激素6-BA、KT、ABA、PP333对观赏五彩椒试管内开花的影响。结果表明：单独添加6-BA不能诱导五彩椒形成花蕾;KT在浓度为1.0mg/L的时候可以诱导少量五彩椒形成花蕾;ABA和PP333都能诱导五彩椒形成花蕾,但形成的花蕾都不开花。用ABA预处理后再在附加有6-BA、KT的培养基中诱导培养,当ABA浓度为0.1mg/L、KT浓度为1.0mg/L时,形成花蕾株率为80.0%;用PP333预处理后再在附加有6-BA、KT的诱导培养基中诱导培养,当PP333浓度为0.3mg/L、KT浓度为1.0mg/L时,形成花蕾株率最高达到93.3%。     

多效唑、ABA对番茄叶片膜脂过氧化的影响

本文探讨了多效唑（ＰＰ３３３）、ＡＢＡ对番茄叶片衰老过程中叶绿素、可溶性蛋白质含量的影响，以及它们对正在生长的番茄叶片中超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、雨二醛（ＭＤＡ）含量和ＳＯＤ同工酶的影响。结果表明：多效唑能延缓番茄叶片衰老，而ＡＢＡ则促进衰老；ＡＢＡ、多效唑均能促进正在生长的番茄叶片ＳＯＤ活性上升，丙二醇含量下降，但ＳＯＤ同工酶谱没有改变。     

乙烯利和多效唑对鸡嘴荔内源激素和花芽分化的影响

以6年生鸡嘴荔为试材,用不同浓度的乙烯利和多效唑进行处理,研究其对鸡嘴荔内源激素和花芽分化的影响,寻找解决鸡嘴荔成花率低和坐果率低的方法.结果表明,多效唑和乙烯利处理均能提高鸡嘴荔的成花率,其中,对鸡嘴荔成花率提高作用最明显的是处理A(乙烯利800mg/L),末次梢成花率达到91.88%,比对照提高了18.59%;其次为处理D(多效唑600 mg/L),处理C(乙烯利400mg/L)和处理B(多效唑1000mg/L),成花率分别为91.81%,80.44%和76.37%,分别比对照提高18.52%,7.15%和3.08%.在花芽分化前期,各处理能明显降低植株体内IAA和GA3的含量,提高ABA和ZT的含量,其中,处理A和处理D的效果优于处理B和处理C.在花芽形态分化前期,IAA,GA3,ABA和ZT含量都有一个上升高峰.在中后期,除GA3有波动之外,IAA,ABA和ZT则持续下降.此外,各处理的ZT与GA3的比值前期均大于1.