植物信号转导
植物信号转导途径及应用前景
植物信号转导途径及应用前景植物作为一种复杂的生物体系，需要通过一系列的细胞信号传递机制来适应环境的变化。
植物信号转导途径的研究已经成为了现代植物学的重要方向之一。
本文将从植物信号转导途径的基本机制、成因、调控以及应用前景等方面进行论述。
一、基本机制植物信号转导途径是植物细胞中一系列的化学反应过程，这些反应过程通过信息的传递相互联系起来，从而完成对细胞外界变化信号的识别和传递。
信号在植物细胞内部的传递需要多种信号响应元件的相互作用，如受体、信号转导酶、信号转导因子等，在这些元件的调节下，植物会产生相对应的生理响应。
另外，植物细胞上还存在一些能识别外界环境变化的蛋白，在蛋白和信号分子相互作用下，在细胞内部激活转录因子，从而在基因水平上对环境变化进行响应。
这些蛋白和信号分子构成的转录网络被视为植物细胞信号转导的一个重要部分。
二、成因植物信号转导的成因主要是由于植物生长和发育需要适应环境变化而产生的，因此植物需要发展出相应的适应和反应机制。
植物生长发育过程中，环境因素对植物的生长发育有重要影响，如光、温度、水分和盐等因素的变化都会引起植物机体的生理响应，植物信号转导的形成和发展正是为了适应环境这一生物学需求。
三、调控植物信号转导途径的调控主要是在信号分子和相应的影响基因活性水平之间进行的。
受体在识别外界信号时激活了一系列的信号传递路径，同时调控着基因的表达和蛋白的修饰和活性，从而最终形成了植物对环境变化的适应性反应。
同时，植物信号转导途径的调控也同样受到植物内部和外部的多种因素调控，其中一些外部因素，如光照、温度和干旱等因素，可以直接激活植物中的成分，从而引发信号转导途径的发生和发展。
另一些内部因素，如激素水平的变化、二次信号分子的产生和细胞壁中酶的分泌等，也可以调控植物信号转导途径的发生和发展。
四、应用前景植物信号转导途径的研究已经逐步深化，对于解析植物的生长发育、适应环境和抵御病害等方面具有重要的意义。
植物光信号转导
植物光信号转导植物是一类能够感知光信号并利用光能进行光合作用的生物。
植物通过感知和响应光信号，能够调节其生长发育、光合产物积累、抗逆能力等重要生物学过程。
植物的光信号转导是植物感知光信号、传导光信号和响应光信号的过程，是植物光生物学研究的核心领域之一。
一、光感受器件光感受器件是植物感知光信号的关键组成部分。
在植物中，有多种光感受器件，包括叶绿素、光受体蛋白和光受体色素。
叶绿素是植物中最主要的光受体，它能够吸收蓝光和红光，并参与光合作用。
光受体蛋白是负责感知和转导光信号的蛋白质，包括光敏巨蛋白、光敏酶和光敏受体。
光受体色素是与光反应相关的植物色素，如光合色素和类胡萝卜素。
二、光信号传导途径光信号的传导途径主要包括三个主要步骤：感知光信号、转导光信号和传导光信号。
当植物受到光照时，光感受器件将光信号转化为电信号或化学信号。
转导光信号的关键步骤是通过光反应蛋白激活光信号转导途径中的激酶酶联反应，最终导致信号的传导。
在光信号传导途径中，还存在着一系列的调控蛋白和信号分子，这些蛋白和分子共同参与调节光信号的传导过程。
三、光信号的响应光信号的响应是植物对光信号作出的生理和形态上的改变。
植物对不同波长的光信号有不同的反应，比如叶片的展开和光合作用的启动。
植物通过调节光信号的响应来适应不同的环境。
四、光信号对植物生长发育的调控光信号是调控植物生长发育的重要因素。
植物对光信号的感知和响应能够调节植物的生长发育和适应能力。
植物的光合作用、生长取向和开花等过程都受到光信号的调控。
光信号的失调可能导致植物的生长异常和受逆境胁迫的敏感性增加。
总结：植物光信号转导是植物感知、传导和响应光信号的过程。
通过光感受器件的感知和转导，光信号被传导和调控，最终影响植物的生长发育和适应能力。
深入研究植物光信号转导的机制，对于揭示植物生物学过程和改良植物品种具有重要的理论价值和实际应用前景。
植物的信号转导网络及调节因子
植物的信号转导网络及调节因子植物作为一种生物体，需要通过一系列的信号转导来应对外部环境的变化，以保持其生长和发育的稳定性。
这一过程中，信号转导网络的不同调节因子发挥着至关重要的作用。
一、植物信号转导网络植物信号转导主要包括感应、传导和响应三个基本过程。
感应是指植物对外部刺激产生感应，如光照、温度、水分等。
传导是指外部信号在植物体内的传递过程，包括物质信号和生理信号两种。
响应是指植物根据外部刺激做出的生长、发育、代谢等方面的反应。
植物信号转导网络由多个信号途径和信号传递因子组成。
其中最重要的信号传递途径包括激酶和磷酸酯酶途径、钙离子途径、激素途径等。
这些途径可以唤起复杂的生理反应，使植物适应环境变化。
二、植物信号转导网络中的调节因子植物信号转导网络中的调节因子主要包括转录因子、酶和蛋白激活因子等。
它们通过各自的生物学功能参与到信号转导网络中，对植物的生长和发育具有重要和复杂的调控作用。
1、转录因子转录因子是一类可以特异性结合到DNA上，调节基因转录水平的蛋白质。
在植物信号转导网络中，转录因子有三种功能：一是接受信号的调节；二是在基因转录过程中与RNA聚合酶配合，信号转入RNA信息；三是调控基因表达的水平、时间和空间位置。
转录因子发挥调控作用主要有两种方式：增强型和抑制型。
增强型转录因子会增加基因的转录水平，而抑制型转录因子则可能减低基因的转录水平。
实际应用中，转录因子在激素调度、细胞分化和缺陷病理学等问题上起着至关重要的作用。
2、酶酶是一种生物催化剂，能加速化学反应的速度。
在植物信号转导网络中，酶具有两种作用：一是作为信号传导途径的一个环节；二是调节信号途径的活性和稳定性。
目前，以激酶和磷酸酯酶为代表的两类酶在植物信号转导网络中扮演着举足轻重的角色。
激酶能将外部信号转化为细胞内信号，磷酸酯酶则通常与激酶对应，负责细胞内信号传递的“关闭”。
3、蛋白激活因子蛋白激活因子又称为激活因子，是一种通过调节其他蛋白的活性，使之得到激活或者抑制的蛋白质。
植物信号转导的分子机制和应用
植物信号转导的分子机制和应用植物信号转导是一个非常复杂和精密的过程，涉及到众多的分子机制和生物学领域的知识。
在这篇文章中，我们将介绍植物信号转导的一些重要的分子机制，包括激酶级联反应、第二信使、蛋白质磷酸化、激素信号、蛋白质组学、基因调控和基因编辑等方面。
此外，我们还将探讨植物信号转导在植物生长发育、抗病性状和环境适应性等方面的应用。
一、植物信号转导的分子机制1. 激酶级联反应激酶级联反应是植物信号转导过程中的一个重要机制。
它是一种通过激酶的连锁反应来传递信号的方式。
激酶是一种催化酶，在植物细胞内会通过一系列的反应来促使下一个激酶激活，从而形成激酶级联反应。
该反应过程可以将细胞膜外的信号转化为细胞内的响应，从而实现植物对外部环境的适应。
2. 第二信使第二信使是植物信号转导过程中的另一个重要机制。
它是指一些小分子化合物在接收到细胞外的信号后，产生细胞内的信号分子，从而促进细胞内的反应。
例如，一些离子（如Ca2+、Na+、K+等）和细胞内小分子（如cAMP、cGMP、IP3等）可以作为第二信使在植物信号传递中发挥重要作用。
3. 蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化是植物信号转导过程中的另一个关键机制。
它是指激酶通过添加磷酸基团来改变蛋白质的功能和活性。
这可以使植物细胞在接收到外部信号后，通过改变蛋白质的磷酸化状态，使细胞内的反应发生改变，从而适应环境。
4. 激素信号激素信号是植物生长发育、生理反应和基因表达的重要调节机制。
它由植物体内产生的分泌物质来调控，包括植物生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸、ABA等多种激素。
这些激素在植物体内可以与受体结合，从而使细胞内产生相应的信号，并促进细胞内的反应。
5. 蛋白质组学蛋白质组学是一种分析植物体内蛋白质表达、结构、功能和相互作用等方面的技术手段。
通过蛋白质组学，我们可以深入了解植物信号转导过程中各种信号分子和蛋白质之间的相互作用关系，进而揭示其分子机制。
6. 基因调控基因调控是植物信号转导的重要机制之一。
植物信号转导途径及调控机制研究
植物信号转导途径及调控机制研究植物是静止生物，不能像动物一样主动移动，但它们能对周围环境产生适应性反应。
这种反应不是简单的机械反应，而是需要识别和响应外界信号的复杂过程。
植物必须准确捕捉、识别和适应环境信号，以确保其生长和发育的正常进行。
这种信号转导过程涉及到许多复杂的途径和复杂的调控机制。
本文将简要介绍植物信号转导的基本途径和调控机制，以及未来可能的研究方向。
1. 植物信号转导途径植物信号转导途径主要分为以下四种:（1）第一级途径：外层膜接受信号并通过内部信号传递到第二级途径。
（2）第二级途径：细胞质中的Ca²⁺离子是重要的信号物质，通过转移和调节其浓度来转导信号。
（3）第三级途径：激活的Ca²⁺离子在细胞核中激活转录因子，并通过调节基因表达来调控生物体对环境的响应。
（4）第四级途径：通过后续途径实现蛋白质翻译和修饰，从而启动一系列相关反应。
2. 植物信号转导调控机制植物信号转导调控机制包括以下方面：（1）外膜受体蛋白的识别和结合。
（2）磷酸化和去磷酸化等化学修饰过程。
（3）基因表达和转录因子的调控。
（4）转录后修饰过程，例如翻译、折叠和附加功能基团等。
（5）细胞死亡和抗氧化等生物学过程。
3. 未来的研究方向随着基因测序和RNA测序等技术的迅速发展，目前可以更好地了解植物信号转导过程的核心机制。
同时，大规模CRISPR/Cas9筛选、蛋白组学研究和植物表观遗传学的发展也为改进植物信号转导的研究提供了新的可能性。
进一步研究将有助于我们更好地理解植物如何在环境中感知和适应，并提供更好的农业生产和环境保护解决方案。
4. 结论植物信号转导过程涉及多种途径和调控机制。
研究植物信号转导将有助于我们更好地理解植物在环境中感知和适应的原理，并为改进植物生长和发展提供基础支撑。
随着技术的不断进步，植物信号转导的未来研究方向将更加广泛和深入，为人类的生产和生活带来更多的潜在价值。
植物中的光信号转导机制
植物中的光信号转导机制植物作为自养生物，需要通过吸收光合作用所需的光能来完成自身生长、发育等生命活动。
而植物对于光的识别和响应，是通过一系列的光信号转导机制来实现的。
一、植物感受光信号的方式植物可以感受到多种波长光的信号，包括红光、蓝光、紫外光等。
这些光信号可以影响植物体内的生理和生化过程，如光合作用、激素合成、细胞分裂等。
实验研究表明，植物对红光和远红外光的响应是通过感受光周期长短来实现的。
而对于蓝光和紫外光的响应，则主要是通过感受光强度和光质（波长和频率）来实现的。
二、光信号调节的过程植物的光信号转导机制主要通过光感受器、信号转导元件和响应因子等模块来实现。
1. 光感受器光感受器是指可以感受光信号并转换成电信号的蛋白质分子。
植物中常见的光感受器主要有色素质体、蓝光受体和光合色素等。
以色素质体为例，它是植物细胞膜上一个包含多种色素的复合物，其内的色素对于不同光波长的光产生反应。
通过色素质体能够感受到红光和远红外光，调控植物的生长和开花等生理进程。
2. 信号转导元件光信号转导元件是指将光信号转换成细胞内信号传递的信号分子。
植物中较为常见的信号转导元件有激酶、蛋白激酶、蛋白酶等。
以拟南芥为例，它的光信号转导通路主要是由蓝光受体PHOT1或PHOT2感受到光信号后激活激酶CRY2。
激酶CRY2进一步调节转录因子HY5的活性，从而控制植物体内的基因表达和代谢途径。
3. 响应因子响应因子是指植物体内被调控的蛋白质或基因。
它们是光信号转导通路的终端作用分子，能够调节植物体内的代谢和生理进程。
以FHY3为例，它是拟南芥中的一个转录因子，可以通过与其他响应因子如PIF1互作，调控植物的光生长和光形态发生等生理进程。
三、光信号转导机制的意义植物的光信号转导机制，不仅仅是维持生长和发育的必要过程，还与植物应对环境胁迫、调节植物素、产生色素和气味等等诸多方面息息相关。
例如，植物在遭受紫外线辐射时，会通过调控DNA修复系统和细胞凋亡等机制，保护细胞结构和功能的完整性。
植物的光信号转导机制
植物的光信号转导机制植物对光的感知和响应是其生长与发育的重要调控机制。
植物通过光信号转导机制，能够感知光的强度、方向和波长等信息，从而启动相应的生理和形态变化。
本文将介绍植物的光信号转导机制以及其对植物生长的影响。
一、光感受器：光受体和光敏色素在植物中，光感受器起到感知光信号的作用。
植物中最重要的光感受器是光受体和光敏色素。
光受体位于植物的叶片和茎等部位，能够感受到光的强度和方向。
光敏色素则位于植物细胞的质膜中，能够感受到光的波长。
二、光信号转导途径：光敏色素的激活和信号转导光敏色素的激活是光信号转导的第一步。
当光照射到植物的光敏色素时，色素发生结构变化，从而激活光信号。
随后，经过一系列信号传递，光信号能够被转导到植物细胞的内部。
三、光信号的影响：光形态与生理变化光信号的转导对植物的生长和发育有着重要影响。
光信号可以调控植物的形态和生理变化。
光信号的强度决定了植物的生长方向，而光信号的波长则会影响植物的开花、果实成熟等生理过程。
四、蓝光与红光信号的作用不同波长的光信号对植物的生长有不同的作用。
蓝光对植物的形态和生理变化有重要影响，例如控制植物的逆光弯曲和光休眠。
红光则是植物生长的主要信号源，能够调控植物的生长速度和形态发育。
五、光信号与植物的生态适应光信号可以帮助植物适应不同的生态环境。
例如，在光强充足的环境下，植物会生产更多的叶绿素来进行光合作用，以获取更多的能量。
而在光较弱的环境下，植物则会调整形态结构，以尽可能获取更多的光能。
六、光信号转导的分子机制光信号转导的分子机制是一个复杂的过程。
在植物中，有许多调控光信号转导的基因和蛋白质参与其中。
这些基因和蛋白质能够调节光信号的感知、转导和响应。
结论植物的光信号转导机制是一个复杂而精密的调控系统。
通过光信号转导，植物能够感知光的强度、方向和波长等信息，并做出相应的生理和形态变化。
深入研究植物的光信号转导机制，将有助于我们更好地理解和应用植物的生长和发育过程。
植物信号转导的关键分子与途径解析
植物信号转导的关键分子与途径解析植物信号转导是植物内部与外部环境沟通的重要过程，它涉及到各个生长发育阶段的调控与应对逆境的响应。
在这个过程中，一系列关键分子和途径起着至关重要的作用。
本文将对植物信号转导中的关键分子与途径进行解析，以便更好地理解植物的响应机制和适应环境的能力。
一、植物激素的信号转导植物激素是调控植物生长发育和应对逆境的重要信号分子，它们通过特定的信号转导途径将外界的信息传递给植物细胞。
其中，茉莉酸、赤霉素、脱落酸、乙烯和激动素等激素在植物中发挥着重要的作用。
植物激素信号转导的途径主要有以下几个：G蛋白偶联受体激活途径、植物激素诱导的转录因子激活途径、磷酸化信号转导途径等。
这些途径通过调控特定的信号分子的合成、降解和转运，以及特定的信号通路的激活和抑制等方式，实现对激素信号的传导和响应。
二、离子通道与膜转运蛋白离子通道是植物信号转导中的关键组成部分，它们通过控制细胞内外的离子浓度和电位差，调节植物对环境变化的响应。
在植物信号转导过程中，钙离子通道、钾离子通道和蛋白质转运器等扮演着非常重要的角色。
钙离子通道在植物信号转导中起着调节细胞内钙离子浓度的作用，进而参与细胞的生长发育和逆境响应。
而钾离子通道则调控细胞内外的钾离子浓度，维持细胞的正常生理状态。
蛋白质转运器则通过调节物质的进出，实现对外部环境的感知和响应。
三、植物激活蛋白与蛋白激酶在植物信号转导过程中，植物激活蛋白和蛋白激酶是至关重要的组分。
植物激活蛋白通过与激活的蛋白激酶结合，调节细胞内的信号传导和基因表达，从而实现对外界环境的适应。
其中，植物激活蛋白包括丝氨酸/苏氨酸激酶（MAPK）和钙调神经蛋白（Calmodulin）等。
这些激活蛋白通过磷酸化或与钙离子结合，激活下游的蛋白激酶，进而引发一系列的信号级联反应。
四、载体蛋白与信号分子转运植物信号转导过程中，载体蛋白和信号分子的转运起着至关重要的作用。
载体蛋白通过将信号分子在植物细胞内外间进行转运，实现信号分子的快速传递和扩散。
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④ 病原信号转导
CTX和PTX 增加 一种豆科植物细胞对真菌病原激发子的反应能力
真菌激发子 增强 马铃薯块茎微粒体结合GTPγS的能力和GTPase的活性 一种G蛋白激活剂 可模拟 病原激发子刺激大豆细胞产生H2O2的反应 并被CTX所促进 p cab::CTX导入烟草细胞 烟草对病原的抗性增强 并引发一些与病原相关基因的表达和内源水杨酸的积累
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钙指纹（Ca2+signature）
细胞能对某一刺激产生独特的Ca2+时空特异性 （spatio-temporal characteristics）变化方 式
a. Ca2+峰 足够数量的基本单位的钙信号 b. 钙振荡 重复性、连续性不同形式的钙峰 c. 钙波 钙离子在细胞内某一个位点开始升高， 1 并从该位点向周围扩散
（G protein-coupled receptor, GPCR）
a. GPCR的结构
b. GPCR的功能（GCR1）
转化反义GCR1基因后，拟南芥子叶减少，叶伸展减弱。并 且植株减弱了对6-BA的敏感性，而对其它激素反应正常
参与了细胞分裂素的信号转导过程
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③ 离子通道型谷氨酸受体
（ionotropic Glutamate receptor, iGluR）
分类： a) 配体依赖性复合体 b) 电压依赖性复合体
二级结构：
盐碱型乙酰 胆碱受体 （nAchR）
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b. G蛋白耦合型受体
—— 必须与G蛋白耦合产生胞内信使 如cAMP、cGMP、DG、IP3等 七跨膜结构：
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c. 具有酶活性的受体
—— 一种具有跨膜结构的酶蛋白，其胞外域与配体结 合而被激活，通过包内侧激酶反应将胞外信号传 至胞内
小G蛋白信号转导还需两种蛋白中介： 接头蛋白（adaptor）和 鸟苷酸释放因子（GRFs）
小 G 蛋 白
GDS
正调控
GDI
负调控
酪氨酸蛋白激酶受体
GRFs
adaptor
小G蛋白GTPase活性很低， 下游还需要GTP酶激活蛋白（GAPs）的催化
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⑤ G蛋白的生物学意义
信号放大作用
胞外信号 cAMP cAMP cAMP cAMP ……
70年代，Ca2+受体蛋白——钙调素（CaM）的发 现，Ca2+作为第二信使学说
80年代，质膜肌醇磷脂代谢途径产生的另外两 个胞内信使——IP3和DG的发现 同时，G蛋白的发现，依赖胞内信使的蛋白质可 逆磷酸化的研究
4
化学信号分子与信号传递途径的特征:
信号分子一般分子质量较小而易于移动
Cf-9（番茄叶霉病）
胞外域有LRR结构，胞内没有激酶结构
Xa21（水稻百叶枯病）
胞外有LRR结构，胞内有丝氨酸/苏氨酸激酶结构
参与激素信号传递
细胞分裂素受体CKI1和CRE1 乙烯受体ETR1 油菜素类固醇受体BRI 1
编码组氨酸蛋白激酶
编码含有LRR重复单元 的受体蛋白激酶
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② G蛋白偶联受体
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2.植物细胞膜表面受体
① 类受体蛋白激酶
（receptor-like protein kinases）
a. RLKs的种类和结构
胞 外
结 构 域
跨 膜 胞 内 激 酶
功能涉及到植物生长发育和抗病、抗逆等各个方面
13
7类RLKs：
富含亮氨酸重复区（leucine-rich repeats, LRRs）RLKs
K+外流
不同组织细胞，G蛋白调控K+通道具有普遍性
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③ 植物激素信号转导
IAA 促进 水稻胚芽鞘膜组分与 GTPγS的结合活性和GTPase活性
GTPγS和CTX处理后，乙烯 促进 花瓣质膜组分对 GTPγS 的结合活性 GA诱导的黄花小麦原生质体的膨大 GDPβS GA诱导的大麦糊粉层α淀粉酶基因表达 G蛋白活化剂
G蛋白活化剂 G蛋白抑制剂
CTX、 GTPγS PTX、 GDPβS
cab（叶绿素a，b结合蛋白基因） chs（查耳酮合成酶） fnr（铁氧还蛋白）
G蛋白参与了光敏色素调控的某些过程
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② 离子通道
蚕豆保卫细胞 GTPγS、CTX和PTX
GDPβS
K+内流
K+内流可能受G蛋白负调控的
蚕豆叶肉细胞 GTPγS和CTX
参与了植物的光信号转导过程
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二．植物细胞G蛋白与跨膜信号转导
1. G蛋白概述（GTP
binding proteins）
G蛋白（鸟苷酸调节蛋白）： 所有能与GTP结合的蛋白 质 细胞传递中两类：
与膜受体耦合的异三聚体G蛋白
（heterotrimeric GTP binding proteins）
基因
CLV1
ER PRK1 SRK
组织
顶端分生组织
顶端分生组织 花粉 花柱
功能
细胞分裂和分化； 花器官发育 细胞分化 花粉发育、萌发 特异性控制自交不亲和
这些基因的表达具有组织表达特异性，并在不同发育时期表达也不相同
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参与植物防御反应 PTO（番茄细菌病）
没有胞外域，是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶
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② 异三聚体G蛋白的种类
Gs：细胞表面受体与Gs（stimulating adenylate cyclase g
protein,Gs）偶联，激活腺苷酸环化酶（AC），产生cAMP第二信 使；激活Ca2+通道、抑制Na+通道
Gi：细胞表面受体同Gi（inhibitory adenylate cyclase g
刺激GTP酶活性
与效应器竞争Gα
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④ 小G蛋白家族
分子量小，单亚基蛋白 包括ras、rho、rab、Arf等几个家族 四个保守结构域（Ⅰ~Ⅳ） 与效应酶结合部位
小G蛋白与异三聚体G蛋白的比较：
相同： 1. 都具有两种鸟嘌呤核苷酸的结合形式
2. 内源GTPase活性
30
不同：
小G蛋白主要受质膜上酪氨酸蛋白激酶受体调节
在cAMP特异的环核苷酸磷酸二酯酶 （cAMP-PDE）催化下cAMP水解， 产生5’-AMP，信号灭活
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2. 植物中的G蛋白
① 植物中的异三聚体G蛋白基因
Gα(gpa1拟南芥, tpa1番茄)
普遍存在于显花植物的一类保守基因
Gβ(zgb1玉米, agb1拟南芥)
② 植物小G蛋白基因
protein,Gi）偶联，抑制腺苷酸环化酶
Gt：激活cGMP磷酸二酯酶，同视觉有关 Go：调节磷脂代谢，与肌醇磷酸信号系统有关 Gq：与磷脂代谢有关，但活性不受细胞毒素的修饰
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③ 异三聚体G蛋白跨膜转换细胞信号模型
细胞外信息分子（第一信使） 刺激型受体 （Rs） 受体 抑制型受体（Ri） 刺激型G蛋白（Gs） G蛋白
I.植物信号转导
1
遗传信息
环境信息Βιβλιοθήκη 新陈代谢 生长发育2
“信号转导”的研究对象
细胞感受、转导环境刺激及调节代谢生理反应和基因表 达的分子途径
生物信息流
外界环境刺激因子/胞间通讯信号分子 细胞表面或胞内受体
胞内第二信使
信号途径组分级联传递
细胞生理反应和诱导基因表达
3
发展历史
20世纪60年代，提出环核苷酸（cAMP）为第二 信使学说（胞间到胞内）
独立激活效应酶
c. G蛋白对效应蛋白的多种调节模型
不同效应蛋白，比如腺 苷酸环化酶、磷脂酶C等 （用E1，E2，E3代表）
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d. G蛋白跨膜信号转换的终止
加速α 亚基上GTP的水解
效应器
刺激GTP酶活性
G蛋白调节子 （负调节）
（regulators of G-protein signaling, RGS）
（偶连于Rs）
识别部
转换部
抑制型G蛋白（Gi）
（偶连于Ri）
腺苷酸环化酶（AC）
cAMP（第二信使）
效应部
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a. Gαs的调节作用模型
信号传递者：Gα 关键步骤：
Gα 上结合GTP或GDP，循 环激活-灭活环化酶的过程
关键酶：GTP酶
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b. Gβ γ 的调节作用
铆钉位置 抑制Gα上的GTP酶活性
④ 胞质Ca2+外流调控
Ca2+-ATPase Ca2+/nH+反向运输器
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2.植物细胞钙离子信号特异性的产生
钙离子信号特异性可能模式：
a. 钙离子独立诱导细胞反应，特异性的Ca2+变化决定 生理反应的特异性；
b. 刺激因素除引起钙信号外还可以产生胞质中下游的 其他多种信号转导因子，由它们的不同组合来决定 反应特异性。
a. iGluR的结构
拟南芥中可能含有一个编码iGluR的基因家族，并且iGluR 的相关基因存在于多种高等植物中（双单子叶植物）
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b. iGluR的功能
添加iGluR的拮抗剂（DNQX） 拟南芥幼苗表现出下胚轴伸长，叶绿素合成降低60%
说明该拮抗剂至少部分阻断了光抑制下胚轴伸长的 能力和诱导叶绿素合成的能力
信号分子应快速产生而且快速灭活
信号传递途径的级联放大作用
信号传递途径是一个网络系统
5
6
一．植物细胞膜表面受体
1. 基本概念
① 受体与配体
受体是细胞表面或亚细胞组分中的一种生物 大分子物质，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，最后导致该信 号物质特定的生物效应