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。     

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.     

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。     

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。     

板栗蛋白磷酸酶PP2A催化亚基基因的克隆与同源性分析

利用RACE技术从板栗雄花序中扩增得到1 347 bp的板栗蛋白磷酸酶2A的催化亚基(protein phospha-tase PP2A catalytic subunit,PP2Ac)cDNA片段。序列分析表明该片段包含基因的5′非翻译区4 bp,3′非翻译区407 bp,开放阅读框为936 bp,编码311个氨基酸,预计分子量为35.6 KD,等电点为5.94。基因序列数据库(GenBanK)登录为FJ840479(基因)和ACO57639(蛋白)。与葡萄、拟南芥、水稻等其他物种PP2Ac氨基酸序列相似性约为92%。     

细胞因子信号转导负调控蛋白-1的研究进展

细胞的生长、分化和成熟进程受到很多因素的影响,细胞因子作为一类重要的生物分子在其中发挥着重要的作用.目前认为:细胞因子是通过与相应的受体结合介导细胞外的信号向细胞内传导,发近其生物学活性.细胞因子的信号转导过程受到多种调节机制的影响.     

水稻PP2Ac类磷酸酶蛋白质在盐胁迫下的表达

【目的】了解重要蛋白质的表达模式进而探讨水稻耐盐的分子机理。【方法】采用基于抗体的蛋白质组学策略,用免疫印迹（western blotting）调查了5个PP2Ac类磷酸酶蛋白质在苗期盐胁迫条件下的表达。【结果】发现在耐盐水稻品种兰胜中,OsPP2Ac-4的表达上调,在盐敏感的水稻品种9311中,OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5的表达也发生了上调,但OsPP2Ac-4的表达下调。比较2个品种间PP2Ac蛋白质的表达,发现在正常生长条件下,PP2Ac蛋白质的表达没有显著区别且基本保持恒定,其表达变化仅发生在盐胁迫条件下。分析水稻MPSS数据库提供的苗期盐胁迫的转录数据,发现OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5在盐胁迫条件下转录水平下调。【结论】发现了4个盐胁迫条件下表达发生变化的PP2Ac蛋白质。     

短柄草2C 型蛋白磷酸酶基因BdPP2C2 的克隆及表达分析

从短柄草中克隆获得一个2C 型蛋白磷酸酶基因,命名为BdPP2C2。序列分析结果表明,该基因ORF 的 长度为1 368 bp。进化分析结果表明,该基因所编码的蛋白与拟南芥AtPP2C56 的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR 分析结果表明,该基因的表达显著受ABA、乙烯、双氧水3 种信号分子诱导,并且受高盐和低温胁迫诱导。这些结果 表明,BdPP2C2 是非生物逆境胁迫中的一个应答因子,并且可能受相关信号分子调控。     

玉米蛋白磷酸酶2C基因ZmPP2C26两个可变剪接体的功能分析

【目的】探讨蛋白磷酸酶2C在植物生长发育和逆境抗性中的作用。【方法】利用逆转录PCR扩增玉米蛋白磷酸酶2C基因ZmPP2C26的两个可变剪接体,用生物信息学工具预测其推导蛋白的特性后,转化野生型拟南芥,并进行功能验证和亚细胞定位。【结果】在较短剪接体中切除的213nt第一内含子,在较长剪接体中被保留。第一个内含子的剪接位点为5′-CC..CG-3′,与植物中通常的组成型剪接位点5′-GT..AG-3′不同。保留内含子及其侧翼序列的G/C含量较高,相当于其他内含子及其侧翼序列的2倍。两个剪接体在野生型拟南芥中的异源表达均可增加其对干旱胁迫的敏感性。两个剪接体推导蛋白的预测三维结构均与PP2C相似,较长剪接体保留内含子编码的71个冗余氨基酸序列保持随机螺旋状态,预测为叶绿体定位信号肽。绿色荧光蛋白标记法定位表明,较长剪接体定位于细胞核、细胞膜和细胞器,而较短剪接体定位于细胞核和细胞膜。【结论】ZmPP2C26基因转录后加工过程中发生内含子保留型可变剪接。第一个内含子的保留没有改变其编码蛋白的PP2C功能,但有可能使其作用由细胞核和细胞膜延伸至叶绿体。     

植物蛋白激酶GCN2结构、功能及调控研究进展

植物对于生物和非生物胁迫的应答效率直接影响植物的生长发育。蛋白的磷酸化和去磷酸化修饰在植物环境胁迫应答中起到了重要作用。在真核生物蛋白翻译起始过程中,蛋白激酶GCN2能通过磷酸化真核翻译起始因子e IF2α来调控蛋白的翻译,进而对逆境胁迫进行应答。在植物中,GCN2通过磷酸化e IF2α抑制蛋白的合成,从而激活植物自身免疫防御以应答各种胁迫。从GCN2的结构、调控及其在植物中的新功能等方面综述了植物GCN2的研究进展,以期为揭示植物GCN2介导的胁迫应答机理提供参考。     

植物离区发育及调控信号的多样性研究进展

植物器官脱落发生的特定区域叫做离区。植物离区发育及其研究主要集中在番茄、水稻、拟南芥等模式作用与重要的经济作物上。本文主要从植物离区脱落发生的多样性及其调控信号的多样性上进行综述,植物离区脱落的主要形式有:花器官脱落、叶脱落、果实脱落、种子脱落、开裂区脱落、侧根脱落等;主要的调控信号有花发育信号、乙烯与生长素信号、细胞凋亡信号、ROS信号等。旨在为今后经济作物离区相关基因研究提供理论依据和基础,并对今后离区相关研究的前景进行展望。     

PP333在植物组织培养上的应用进展

本文综述了P333在农作物，果树，蔬菜，观赏植物上的应用情况，并指出了PP333作为化学调控措施在植物试管苗的正常化生产上的应用前景。     

植物病程相关蛋白PR10结构、功能及表达调控的研究进展

PR10蛋白是植物在受到各类生物和非生物胁迫后产生的一种病程相关蛋白,在植物生长发育和应对外界生物和非生物胁迫时发挥重要作用。通过对近年来PR10研究结果的回顾,对PR10蛋白家族的序列、结构特征、系统发生、生物化学功能、表达调控模式、启动子分析、亚细胞定位与蛋白互作及其在抑菌反应和根瘤固氮中的作用进行了综述,重点阐述了PR10蛋白的表达调控模式及生物化学功能,并提出了PR10蛋白研究中存在的问题及对未来的展望。     

植物体内ABA水平的动态调节机制研究进展

脱落酸(ABA)是一种植物激素,在植物生长发育及对逆境胁迫的响应等方面具有重要的作用。ABA多种生理功能的实现依赖于细胞内ABA水平的动态平衡及其复杂而精细的调控机制。从ABA的生物合成、羟基化分解、葡萄糖基化失活与ABA-葡萄糖酯去糖基活化及转运等方面综述了植物体内ABA动态平衡的分子机制,展望了ABA动态平衡研究的发展前景。     

PP333、B9和ABA对黄独种质离体保存的影响

以黄独试管苗为试材,研究了PP333、B9和ABA对黄独试管苗离体保存的影响.结果表明:PP333、B9和ABA可抑制黄独试管苗的生长,提高其成活率,其中黄独种质离体保存最佳的PP333、B9和ABA浓度分别为2、4、4 mg·L-1.     

2A型蛋白磷酸酶对玉米大斑病菌菌体发育的调控作用

【目的】明确2A型蛋白磷酸酶（PP2A）在玉米大斑病菌致病过程中的作用,为研发新型杀真菌制剂和探讨植物病害防治新策略奠定理论基础。【方法】利用不同浓度的PP2A特异性抑制剂——斑蝥素（cantharidin）处理玉米大斑病菌,研究在该抑制剂作用下玉米大斑病菌的菌落生长、分生孢子产量、孢子萌发、附着胞发育、黑色素合成及HT-毒素活性。【结果】随着斑蝥素浓度的增加,其对菌丝体生长的抑制作用也逐渐增强,当达到160 μmol•L-1时,培养8 d的菌落平均直径仅为对照的41.7%;同时,处理组产孢量均高于对照组,160 μmol•L-1斑蝥素处理组产孢量达到了对照组的15.5倍。分析斑蝥素对病菌分生孢子的萌发、附着胞形成及侵染的影响表明,上述3个阶段对斑蝥素的敏感性由强到弱依次为附着胞形成>分生孢子萌发>附着胞侵染;此外,对照组的胞内黑色素含量为0.13 g•L-1,处理组的胞内黑色素含量均高于对照组,且随着斑蝥素浓度的增加不断升高。【结论】PP2A特异性抑制剂斑蝥素对玉米大斑病菌菌落生长、附着胞发育具有抑制作用,而对分生孢子产生及胞内黑色素的合成具有一定的促进作用。     

植物表皮毛发育分子调控机制的研究进展

植物表皮毛在环境和植物相互作用中起到缓冲区域的重要作用,而细胞发育分化的独特性使其成为研究细胞发育调控和细胞命运决定等过程的最佳体系。近年来,随着分子生物学等技术的快速发展,植物表皮毛发育分子调控机制的研究发展较快。特别是模式植物拟南芥的部分关键的调控基因已经被克隆并获得其功能信息,为其他植物复杂表皮毛的研究和农业应用提供了理论指导。该研究主要以表皮毛发育时间的先后顺序综述该领域的研究进展、影响因素和其他植物表皮毛研究的现状,以期为大众和研究者提供比较全面的有关植物非分泌型表皮毛分子调控研究的进展信息。