最新植物信号传导简介幻灯片.ppt

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1、植物信号传导简介信号转导——1基本概念(1)信号：把环境条件的变化或来自环境的刺激统称为信号。简单地说，信号就是细胞外界刺激，它又称为第一信使（firstmessenger）或初级信使（primarymessenger）。胞外环境信号胞间信号信号转导——1基本概念(2)第二信使：又称次级信使，是指细胞感受胞外环境信号和胞间信号后产生的胞内信号分子，从而将细胞外信息转换为细胞内信息。一般公认的细胞内第二信使有钙离子（Ca2+）、肌醇三磷酸（inositol1,4,5-trisphosphate，IP3）、二酰甘油（1,2-Diacylglycerol，DG）、环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（c

2、GMP）等。也发现NO、H2O2、花生四烯酸、环ADP核糖（cADPR）、IP4、IP5、IP6等胞内成分在细胞特定的信号转导过程中也可充当第二信使。(3)受体：细胞表面或亚细胞组份中的一种天然分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最终导致该信号物质特定的生物学效应。细胞受体+配体（信号物质）受体-配体复合体生化反应细胞反应细胞表面受体：水溶性多肽激素，存在于细胞质膜上，如G蛋白耦联受体家族，酪氨酸激酶受体家族（多数生长因子受体），细胞因子受体家族，离子通道受体。膜(胞)内受体：甾类激素，存在于细胞质中或亚细胞组分（细胞核等）上的受体

3、。1.2.1钙信使系统过程解析胞外钙库中Ca2+浓度比细胞质中的高2个数量级以上。当环境条件改变，在刺激作用下，Ca2+的大量涌入使得细胞胞质中的Ca2+浓度水平迅速升高。之后随着Ca2+的大量涌出，胞质中的Ca2+浓度迅速恢复到基本水平。这一瞬间发生的变化产生钙信号，钙信号进而影响靶蛋白活性，从而调控基因表达和生理反应。信号转导——2胞内信号转导系统目前，研究者们已从不同的藻类中克隆出CaM基因，如：紫菜、衣藻、金藻、团藻、海链藻、三角褐指藻、转板藻等[3].藻类钙调素与植物的相似性为84%-100%[2].郭彩华[1]分离纯化了东海原甲藻的钙调蛋白，并测定其相对分子质量为16Ku，与一般

4、植物CaM的分子量相近。这说明藻类中的钙调素与植物具有较高的同源性.[1]郭彩华，刘静雯，卢珍华，等．东海原甲藻钙调蛋白的分离纯化及鉴定[Ｊ]．集美大学学报，2009，14(1)：29-33[2]夏快飞，梁承邺，叶秀粦．钙调素及钙调素相关蛋白在植物细胞中的研究进展[Ｊ]．广西植物，2005，25(3)：269-273．[3]张学成等，藻类逆境胁迫下信号传导途径的初步研究进展[J]，中国海洋大学学报，2012，42:116-123信号转导——2胞内信号转导系统2.1.1藻类钙信使系统研究进展电信号/化学信号胞浆Ca2+CaMCaM-PK底物蛋白/酶生理效应受体G蛋白Torrecilla等监测了

5、鱼腥藻（Anabaenasp.PCC7120）细胞内的游离Ca2+浓度，发现热激20min细胞内的游离Ca2+浓度达到最大值[4]。Goddd等[5]在岩藻（Fucusserratus）胚细胞中的研究发现，刺激的存在会使胚细胞中的Ca2+浓度发生极大变化，Ca2+的增加有２种来源：一是细胞核中的Ca2+释放到胞液，二是胞内钙库（如内质网、液泡等）向胞质释放出Ca2+。Ca2+还可以通过生物膜上的Ca2+通道进入胞质。[4]TorrecillaI,LeganesF,BonillaI.UseofRecombinantAequorintoStudyCaliumTransientsinRespons

6、etoHeatandColdinCyanobacterial[J].PlantPhysiology,2000,123(1):161-175[5]GoddardH,ManisonNF,TomosD,etal.ElementalPropagationofcalciumsignalsinresponse-specificpatternsdeterminedbyenvironmentalstimulusstrength[J].ProcNatlAcadSCIUSA,2000,97(4):1932-1937[6]周丽,，Ca2+在杜氏盐藻渗透胁反应过程中的作用研究[D],，中国海洋大学，硕士论文，200

7、6年[7]陈辉，杜氏盐藻耐盐渗透调节与Ca2+介导的渗透信号传导，华南理工大学，博士论文，2011年藻类中越来越多的研究报道表明，环境刺激可引起藻体内Ca2+及CaM的一系列变化，从而调节细胞的各种生理功能。渗透压光传导热胁迫细胞分裂2.1.2藻类钙信使系统研究进展信号转导——2胞内信号转导系统2.2.1肌醇磷脂信使系统过程解析IP3DAGPIPIPATPADPPI激酶PIP2ATPADPPIP激酶磷酸酯酶C