CDPKs(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在植物适应非生物胁迫过程中发挥了重要作用,CDPK家族成员众多,在植物种间分布广泛,并且定位于不同的细胞器中。CDPKs是植物细胞钙信号转导的重要感受器,通过作用于多种多样的互作底物,...CDPKs(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在植物适应非生物胁迫过程中发挥了重要作用,CDPK家族成员众多,在植物种间分布广泛,并且定位于不同的细胞器中。CDPKs是植物细胞钙信号转导的重要感受器,通过作用于多种多样的互作底物,参与植物对干旱胁迫、盐胁迫和低温胁迫的适应。在分子水平上,CDPKs通过磷酸化调节不同的底物蛋白的活性,进而实现基因表达调控、离子平衡调控和活性氧平衡调控,从而发挥各自的生物学功能。本文综述了CDPKs在植物逆境信号网络中的功能,并对将来的研究方向进行论述。展开更多
钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该...钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该家族基因成员及理化特性、系统进化关系、保守基序和保守功能结构域等,同时分析了其在重金属锰(Mn)和镉(Cd)胁迫下的表达模式。共鉴定到16个CDPK基因,依次命名为PaCDPK1~PaCDPK16,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规卷曲;系统发育分析将16个家族成员分为4个亚家族,且同一亚家族具有相似的保守基序;各成员均具有1个核心蛋白激酶结构域和2个EF-hand结构域;在重金属胁迫下的转录数据分析显示,不同家族成员对不同重金属的响应有不同的表达模式:PaCDPK2、PaCDPK4和PaCDPK5的表达量在两种胁迫下下调,而其他成员的表达量至少在一种胁迫下显著上调。该研究系统鉴定了Mn、Cd超累积植物美洲商陆的PaCDPK基因家族,为进一步了解美洲商陆CDPK基因提供了科学依据,也为深入解析美洲商陆的生长发育、逆境应答尤其是重金属胁迫响应时的功能提供参考。展开更多
钙元素在植物体内具有重要的生物学作用,调控细胞壁形成、花粉管发育、生物和非生物胁迫信号传导等。钙依赖蛋白激酶(calcium dependent protein kinases,CDPKs)基因可以感知细胞内Ca2+浓度的变化并将它们转化为特异性磷酸化事件,启动...钙元素在植物体内具有重要的生物学作用,调控细胞壁形成、花粉管发育、生物和非生物胁迫信号传导等。钙依赖蛋白激酶(calcium dependent protein kinases,CDPKs)基因可以感知细胞内Ca2+浓度的变化并将它们转化为特异性磷酸化事件,启动下游信号传导过程。我们利用生物信息学数据和分析技术,鉴定出蒺藜苜蓿和天蓝苜蓿两个苜蓿品种中的CDPKs基因家族成员,并进行基因结构、进化和表达分析,初步预测了相关基因的功能。蒺藜苜蓿基因组中存在25个CDPKs基因,这些基因分成4个进化类群。蒺藜苜蓿CDPKs基因进化关系与拟南芥对应基因较近,与水稻较远。蒺藜苜蓿1号染色体上聚集的3个CDPKs基因Medtr1g041150、Medtr1g054865、Medtr1g055255序列高度相似,可能是1个基因扩增而来。利用已有的蒺藜苜蓿基因芯片表达数据,我们分析了蒺藜苜蓿CDPKs基因在不同器官以及不同处理下的表达情况,发现了多个与蒺藜苜蓿耐盐、抗根腐病菌侵染和根瘤生长过程相关的基因。展开更多
Patch clamp techniques were employed to investigate if calcium dependent protein kinases (CDPKs) be involved in the signal transduction pathways of stomatal movement regulation by the phytohormone abscisic acid (ABA...Patch clamp techniques were employed to investigate if calcium dependent protein kinases (CDPKs) be involved in the signal transduction pathways of stomatal movement regulation by the phytohormone abscisic acid (ABA) in Vicia faba. Stomatal opening was completely inhibited by external application of 1 μmol/L ABA, and such ABA inhibition was significantly reversed by the addition of CDPK inhibitor trifluoperazine (TFP). The inward whole cell K + currents were inhibited by 60% in the presence of 1 μmol/L intracellular ABA, and this inhibition was completely abolished by the addition of CDPK competitive substrate histone Ⅲ S. The results suggest that CDPKs may be involved in the signal transduction cascades of ABA regulated stomatal movements.展开更多
钙依赖性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK或CPK)是植物中最大的钙调蛋白激酶家族,其在植物体内可迅速感受瞬时Ca2+信号的变化,识别并磷酸化特异性底物后,通过信号的级联转导,引发各种生理反应,从而调控植物的生长发育...钙依赖性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK或CPK)是植物中最大的钙调蛋白激酶家族,其在植物体内可迅速感受瞬时Ca2+信号的变化,识别并磷酸化特异性底物后,通过信号的级联转导,引发各种生理反应,从而调控植物的生长发育及对多种胁迫的响应.许多植物中均具有CDPKs,根据其氨基酸序列可分为四个家族(Ⅰ-Ⅳ).CDPKs分布广泛且具有不同的亚细胞定位,这使它们能“感知”局部Ca^(2+)浓度变化并与其靶标进行特异性相互作用,从而发挥不同的生物学功能.本文主要介绍了植物CDPK信号转导途径及CDPKs的生物学特性,在此基础上重点讨论了CDPKs的互作组分及其生物学功能.展开更多
文摘CDPKs(calcium-dependent protein kinases,CDPKs)在植物适应非生物胁迫过程中发挥了重要作用,CDPK家族成员众多,在植物种间分布广泛,并且定位于不同的细胞器中。CDPKs是植物细胞钙信号转导的重要感受器,通过作用于多种多样的互作底物,参与植物对干旱胁迫、盐胁迫和低温胁迫的适应。在分子水平上,CDPKs通过磷酸化调节不同的底物蛋白的活性,进而实现基因表达调控、离子平衡调控和活性氧平衡调控,从而发挥各自的生物学功能。本文综述了CDPKs在植物逆境信号网络中的功能,并对将来的研究方向进行论述。
文摘钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该家族基因成员及理化特性、系统进化关系、保守基序和保守功能结构域等,同时分析了其在重金属锰(Mn)和镉(Cd)胁迫下的表达模式。共鉴定到16个CDPK基因,依次命名为PaCDPK1~PaCDPK16,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规卷曲;系统发育分析将16个家族成员分为4个亚家族,且同一亚家族具有相似的保守基序;各成员均具有1个核心蛋白激酶结构域和2个EF-hand结构域;在重金属胁迫下的转录数据分析显示,不同家族成员对不同重金属的响应有不同的表达模式:PaCDPK2、PaCDPK4和PaCDPK5的表达量在两种胁迫下下调,而其他成员的表达量至少在一种胁迫下显著上调。该研究系统鉴定了Mn、Cd超累积植物美洲商陆的PaCDPK基因家族,为进一步了解美洲商陆CDPK基因提供了科学依据,也为深入解析美洲商陆的生长发育、逆境应答尤其是重金属胁迫响应时的功能提供参考。
文摘钙元素在植物体内具有重要的生物学作用,调控细胞壁形成、花粉管发育、生物和非生物胁迫信号传导等。钙依赖蛋白激酶(calcium dependent protein kinases,CDPKs)基因可以感知细胞内Ca2+浓度的变化并将它们转化为特异性磷酸化事件,启动下游信号传导过程。我们利用生物信息学数据和分析技术,鉴定出蒺藜苜蓿和天蓝苜蓿两个苜蓿品种中的CDPKs基因家族成员,并进行基因结构、进化和表达分析,初步预测了相关基因的功能。蒺藜苜蓿基因组中存在25个CDPKs基因,这些基因分成4个进化类群。蒺藜苜蓿CDPKs基因进化关系与拟南芥对应基因较近,与水稻较远。蒺藜苜蓿1号染色体上聚集的3个CDPKs基因Medtr1g041150、Medtr1g054865、Medtr1g055255序列高度相似,可能是1个基因扩增而来。利用已有的蒺藜苜蓿基因芯片表达数据,我们分析了蒺藜苜蓿CDPKs基因在不同器官以及不同处理下的表达情况,发现了多个与蒺藜苜蓿耐盐、抗根腐病菌侵染和根瘤生长过程相关的基因。
文摘Patch clamp techniques were employed to investigate if calcium dependent protein kinases (CDPKs) be involved in the signal transduction pathways of stomatal movement regulation by the phytohormone abscisic acid (ABA) in Vicia faba. Stomatal opening was completely inhibited by external application of 1 μmol/L ABA, and such ABA inhibition was significantly reversed by the addition of CDPK inhibitor trifluoperazine (TFP). The inward whole cell K + currents were inhibited by 60% in the presence of 1 μmol/L intracellular ABA, and this inhibition was completely abolished by the addition of CDPK competitive substrate histone Ⅲ S. The results suggest that CDPKs may be involved in the signal transduction cascades of ABA regulated stomatal movements.
文摘钙依赖性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK或CPK)是植物中最大的钙调蛋白激酶家族,其在植物体内可迅速感受瞬时Ca2+信号的变化,识别并磷酸化特异性底物后,通过信号的级联转导,引发各种生理反应,从而调控植物的生长发育及对多种胁迫的响应.许多植物中均具有CDPKs,根据其氨基酸序列可分为四个家族(Ⅰ-Ⅳ).CDPKs分布广泛且具有不同的亚细胞定位,这使它们能“感知”局部Ca^(2+)浓度变化并与其靶标进行特异性相互作用,从而发挥不同的生物学功能.本文主要介绍了植物CDPK信号转导途径及CDPKs的生物学特性,在此基础上重点讨论了CDPKs的互作组分及其生物学功能.
