植物SnRK1蛋白激酶研究进展

植物SnRK1蛋白激酶与酵母SNF1以及哺乳动物AMPK在结构和功能上同源性较高,以α催化亚基、β和γ调节亚基组成异源三聚体复合物的形式存在。SnRK1蛋白激酶广泛存在于高等植物中,响应环境胁迫、营养匮乏、光暗周期等引起的能量缺失信号。SnRK1是调控植物代谢和能量平衡的重要枢纽,调节光合作用途径相关基因的表达以及蔗糖合成、淀粉合成和降解相关酶编码基因的表达,参与糖代谢途径。此外,SnRK1在植物的生长、发育和胁迫响应中也是重要的调控枢纽。但SnRK1在代谢网络途径的调控非常复杂,很多调节机制还不清楚,亟需进一步的研究。本研究通过对SnRK1蛋白激酶的结构,酶活性的调节机制,及在植物碳氮代谢、生长发育及响应胁迫应答中的调控研究现状进行综述,旨在为进一步研究植物SnRK1的功能提供参考。     

高等植物SnRK蛋白激酶家族研究进展

蛋白质磷酸化与去磷酸化过程在细胞的信号转导中起重要作用,是生物体中普遍存在的一种调节机制.许多比较复杂的信号转导系统都牵涉到瀑布式的由多个蛋白激酶所催化的磷酸化反应,使最初感受到的信号得到放大.以往我们对于蛋白激酶的了解绝大部分来自动物和酵母,植物蛋白激酶的研究起步较晚,但进展很快.迄今为止,动物蛋白激酶的绝大多数种类已在植物中发现[1].近年来,对高等植物SnRK(sucrose non-fermenting-1 -related protein kinase, SnRK)蛋白激酶的研究取得了很大进展,现综述如下:     

植物和小麦SnRK2基因家族的研究进展

干旱、高盐、极端温度等逆境因子是限制作物产量和品质提高的重要因素.挖掘和利用逆境应答基因资源是改良其抗逆性的前提和基础,对于研究植物抗逆机制具有重要意义.蔗糖非发酵相关蛋白激酶家族2（Sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,SnRK2）是广泛存在于植物中的一类Ser/Thr蛋白激酶,参与植物体内多种信号途径的转导,在植物的抗逆境生理过程中扮演了重要角色.为了促进小麦SnRK2基因家族的研究,该文对SnRK2基因的结构、抗逆功能、互作蛋白,以及小麦SnRK2基因家族的研究现状进行了阐述.     

植物中钙依赖蛋白激酶的研究进展

钙是植物必需的大量元素之一,同时钙离子(Ca~(2+))是细胞信号转导的第二信使。钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)作为Ca~(2+)的感受器普遍存在于植物和部分原生动物中,是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶,参与了多种Ca~(2+)介导的信号通路,在植物发育信号和逆境信号转导中具有重要作用。本文概述了钙依赖蛋白激酶在植物体内的分布、结构、底物、功能以及大豆CDPK的研究进展,旨在为今后培育抗逆植物品种提供参考依据。     

植物抗逆胁迫相关蛋白激酶的研究进展

蛋白激酶在信号感知、传导、基因的表达调控以及其他调节植物生长发育的众多生理过程中至关重要。植物体内的信号传导系统能够感知外界逆境胁迫,并传递逆境胁迫信号。通过蛋白激酶改变蛋白质的磷酸化和去磷酸化状态,下游的抗逆相关基因在转录表达水平上发生变化,从而启动相应反应来抵制危害。概述了近年来国内外有关植物抗逆胁迫的蛋白激酶的研究进展。     

植物LRR类受体蛋白激酶的研究进展

植物中富亮氨酸重复片断类受体蛋白激酶(LRR RLK)属于跨膜类受体蛋白激酶,由胞外LRR结构域、单次跨膜区以及胞内激酶结构域三部分组成。在不同植物中,LRR RLK作为信号识别受体参与CLV、BR、Ax21等信号转导过程,在植物生长发育、激素调节以及逆境应答反应等方面中发挥重要的作用。综述了近年来LRR RLK的相关调控功能及其作用机制的研究进展,并为进一步探索LRR RLK的功能及应用提供参考。     

拟南芥蛋白激酶 SnRK2．6的原核表达、纯化及活性分析

从哥伦比亚生态型拟南芥（Arabidopsis thaliana Columbia 0）中克隆 SnRK2·6[SNF1（su-crose non-fermenting-1）-related protein kinase 2·6]的完整编码序列（coding sequence,CDS）,构建该基因的原核表达载体,将其转化 BL21（DE3）,经表达纯化得到 SnRK2·6蛋白。激酶活性分析发现,原核表达纯化的 SnRK2·6有自磷酸化和磷酸化 MBP（myelin basin protein）的活性,为后续试验分析 SnRK2·6的功能奠定基础。     

植物OST1基因功能研究进展

植物在生长过程中会遭受各种逆境胁迫,环境胁迫会引起植物体内一系列的信号反应,其中脱落酸(ABA)信号途径是一条重要的胁迫应答途径。作为ABA信号通路中的蛋白质激酶之一,气孔开放因子1(Stomatal opening factor 1,OST1)在植物逆境应答反应中扮演重要角色。因此,研究OST1基因在植物逆境应答中的功能有助于阐述植物耐逆分子机制。从OST1的相互作用因子及其在信号通路中的调控作用等方面进行阐述,对其介导的逆境应答机制进行了系统总结。     

植物类受体蛋白激酶研究概况

类受体蛋白激酶基因是目前植物中发现的主要的数目最大的一类受体基因。类受体蛋白激酶的鉴定和生理功能的研究对阐明植物胁迫反应机制、提高农作物的产量和抗逆性具有重要的理论意义和应用价值。综述了植物类受体蛋白激酶的结构、种类、研究进展及意义,并探讨了今后的研究重点。     

植物转录因子LEC1研究进展

LEC1编码CCAAT结合因子HAP3亚基的同源物,是植物胚胎发育过程中重要的转录调节因子。综述了LEC1的发现、结构和生物学功能,以为LEC1的进一步研究提供参考。     

植物细胞质APX1的研究进展

活性氧(ROS)在植物生长发育和对各种逆境适应过程中扮演双面角色：高浓度下引起氧化损伤、低浓度下发挥第二信使作用,其角色转换取决于其产生和清除之间的平衡状态,并严格受控于体内一套由酶和非酶组分构成的双元抗氧化系统。在抗氧化酶类中,位居细胞质的抗坏血酸过氧化物酶1(APX1)在胞内氧化还原态水平调控中起到关键作用,在ROS清除网络中居于核心地位,已被视作ROS功能的重要杠杆,并因而获得相对最广泛的研究关注。着重介绍了其酶学特性、基因表达和调控、生物学作用及目前主要在植物抗逆基因工程中的应用研究进展,以期为日后植物ROS和抗逆性研究提供有用信息和思路。     

植物抗性基因NPR1研究进展

NPR1是调节植物整体抗病性的重要作用因子,参与植物多种抗性代谢通路,是多个抗病性信号传导通路的交叉点。从NPR1的结构特点、研究进展,以及其与转录因子的相互作用等方面进行阐述,并对NPR1的利用进行展望。     

植物钙依赖蛋白激酶CDPK基因功能综述

CDPK是一类Ser/Thr型蛋白激酶,存在于植物的各个器官和原生生物中,直接被Ca2+信号激活,通过对底物的调节,调控多个下游支路,将信号放大,从而完成传递信号的作用,广泛参与干旱、盐碱等非生物胁迫。本文对植物钙依赖蛋白激酶CDPK基因功能的研究进行综述。     

植物延伸因子eEF1A研究进展

60年代初,首先从E．coli细胞中分离获得延伸因子,延伸因子eEF1A广泛存在于真核细胞内,是在核糖体上催化氨基酸链的延伸而推动、控制蛋白质的合成等方面起到重要作用的蛋白质因子。在植物蛋白质合成延伸过程中,eEF1A是一个主要的翻译因子;在快速增殖的细胞中,eEF1A基因的表达调控十分保守,其表达水平同细胞生长及增殖速度有关。eEF1A除了参与同翻译控制有关的信号传导外,还参与细胞生长、应激反应及与运动性有关的信号传导,并且与细胞凋亡等有关。eEF1A在体内和体外均能同肌动蛋白纤维及微管蛋白结合,是细胞骨架运动性的调节蛋白。目前许多植物的eEF1A基因已被分离,植物种间的eEF1A氨基酸序列高度保守;植物eEF1A由多基因编码,它的表达受激素、环境胁迫和生长发育过程等因素诱导。文章通过总结植物延伸因子eEF1A的生理作用以及eEF1A基因的克隆、鉴定、诱导表达等分子生物学研究,以期为今后进一步深入研究eEF1A奠定基础。     

植物LHP1同源基因研究进展

拟南芥LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1)/TERMINAL FLOWER 2(TFL2)基因被认为是后生动物HP1的同系物.在动物中,HP1通常参与异染色质形成及基因沉默.与HP1不同,LHP1定位于常染色质并抑制位于常染色质中众多基因的表达.拟南芥LHP1/TFL2突变体表现出多重表型,如早花、降低对光周期敏感性、顶端花序和植株矮小.目前对LHP1的研究特别是在单子叶植物水稻中的研究,仅限于蛋白表达谱差异,而未在基因序列及基因表达调控水平上作深入的研究.鉴于拟南芥LHP1的重要功能,今后需对LHP1同源基因在不同物种特别是单子叶植物水稻中的功能进行深入研究;此外,还应加强不同物种LHP1进化的关系分析、LHP1在不同物种整个生育期的表达谱、单子叶植物水稻中lhp1突变体的功能表达及LHP1在开花调控网络中的定位等方面的研究.     

钙依赖蛋白激酶与植物钙离子的信号转导

钙离子所依赖的蛋白激酶(CDPKs)在植物钙信号转导过程中发挥着关键作用。本文就CDPK的结构以及生物学功能等方面做了较为详尽的阐述。     

植物广谱抗病基因NPR1的研究进展

NPR1基因是影响植物广谱抗病性发生的重要调控因子,它主要调控病程相关蛋白的表达,对提高植物的抗病能力极为重要。目前对NPR1的研究已成为植物抗病基因工程的热点领域之一,但对其种类和同源基因等方面的研究却鲜有报道。因此,本文对NPR1基因的结构、功能、分类和最新的应用情况进行综述,对未来的发展趋势进行展望,为进一步丰富NPR1基因的研究提供一定的参考。     

AVP1参与植物生长及调控研究进展

无机焦磷酸酶基因(AVP1)编码一个定位在液泡膜上,调控细胞质pH和生长素转运的无机焦磷酸酶(H⁺-PPase),并参与响应旱胁迫、盐胁迫,跨膜电化学梯度的维持,叶片发育等多种生理过程。本文通过对AVP1发挥生理功能及其机制进行综述,旨在为通过基因工程技术手段利用该基因提供思路。     

植物SDC1/AGL20基因研究进展

SOC1（SUPPRESSOR OF 0VEREXPRESSION OF CO1）／AGL20（AGAMOUS—LIKE20）是MADS-box家族一员,在植物开花过程中起着重要的调控作用,它能够整合来自光周期途径、春化途径、自主开花途径和赤霉素途径中的信号,并与其他基因相互作用共同调节植物的开花时间以及花的类型和花分生组织。目前已经证明SOC1基因的过表达可以促进植物提前开花,而SOC1突变体则会表现出晚花的表型。相关研究也显示,SOC1在植物开花之外的其他生命活动中也起着重要作用。本研究主要对SOC1及其同源基因在植物开花和其他生理活动中的功能以及SOC1基因的表达调节等研究进展进行综述,通过对30种植物的SOC1同源基因序列进行聚类分析,发现SOC1基因的同源性基本反映了物种间的亲缘关系,最后对该基因的研究前景提出展望,为以后SOC1及其同源基因的相关研究提供一定的参考。     

蛋白激酶CK2结构与功能研究进展

蛋白激酶 CK2 ,曾称为酪蛋白激酶 (casein kinase ) ,是一种在真核细胞中普通存在的高度保守的丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶 ,是由两个催化亚基 (α和 /或α′)和两个调节亚基β构成的不均一四聚体[1 ] 。蛋白激酶 CK2底物众多 ,迄今发现有 2 0 0多种[2 ] ,这些底物在细胞功能的许多方面起重要作用 ,而且有些还是细胞复杂的信号加工系统的重要组成部分[2 ,3] 。许多研究表明 CK2α或 α′基因是潜在的癌基因 ,最近有研究表明 :CK2与 HIV- 1的关系非常密切 ,在 HIV- 1的复制、转录及裂解细胞等功能的调控中起着重要作用 ,CK2抑制剂具有抗…