钙_钙调素热激信号转导途径的研究进展.pdfVIP

482 　 第 19 卷 　第 5 期 　2009 年 5 月 钙 —钙调素热激信号转导途径研究进展 周人纲1 ,2 　李 　冰3 ,4 　刘宏涛1 ,3 　孙大业3 ,4 1 河北省农林科学院遗传生理研究所 , 石家庄 05005 1 ; 2 河北省植物转基因中心重点实验室 , 石家庄 05005 1 ; 3 河北师范大学生命科学学院 , 石家庄 0500 16 ; 4 河北省分子细胞生物学重点实验室 , 石家庄 0500 16 摘要 　　植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径. 热激引起细胞内自由钙离子浓度 ( [ Ca2 + ]i ) ( ) 2 + 迅速上升 , 而磷脂酶 C/ 1 , 3 , 5三磷酸肌醇 PL C/ IP3 信号系统的参与是热激引起 [ Ca ]i 升 高的因素之一. 热激也提高钙调素 ( CaM) 基因表达和 CaM 蛋白的积累 , 钙调素基因 A t CaM 3 是 Ca2 + - CaM 热激信号转导途径中的重要成员. 钙调素下游信号分子研究表明: At CaM3 通过 CaM 结合的蛋白激酶 At CB K3 或 CaM 结合的蛋白磷酸酶 At P P7 改变热激因子 At H SFA 1a 的磷酸化状 态以调节 At H SFA 1a 的活性 , 进而影响热激蛋白基因的表达 , 最终影响植株的耐热性. 关键词 　　钙离子 　钙调素 　蛋白激酶 　热激转录因子 　信号转导 ( 　　人类活动增加了温室气体的排放使全球气候变 目前研究得最深入的是热激蛋 白 heat shock p ro 暖 , 这已成为国际气象学家的共识. 联合国政府间 t ein s , H sp s) 的诱导与获得耐热性 , 这已在大部分 气候变化专业委员会在 2007 年公布的第四份气候 被研究过的生物中被观察到. 热激蛋白具有分子伴 变化评估报告中对全球气候变暖的危害发出强力警 侣的功能 , 它们参与细胞中许多重要的生命过程 , 告 , 该评估报告明确指出 “全球气候变暖已是不争 如蛋白质折叠 、转运 、组装和参与细胞信号转导 事实”, 本世纪全球气温可能上升 1 1 —64 ℃. 专 等 ; 在胁迫条件下 , 分子伴侣起稳定蛋 白结构的 家估计到 2030 年 , 由于温度的升高 , 我国主要粮 作用 , 防止蛋 白质凝聚 、变性 , 并具有修复受伤 食产量将减少 5 % —10 % , 因此研究如何提高作物 害蛋白结构的能力 , 使植物免遭死亡[ 1 —4 ] . 目前热 耐热性愈显紧迫和重要. 植物的耐热性是由基因决 激反应的研究已经深入到单个热激蛋 白的功能分 定的 , 因此发现影响植物耐热性的基因是提高作物 析. 分子和遗传 水平 的研 究表 明热激 蛋 白 10 1 耐热性的基础. 热激信号转导是研究细胞感受 、传 ( H sp 10 1) 在植物耐热性的获得上起着重要 的作 导外界的热刺激并调节生理反应和基因表达的分子 用[ 5 ,6 ] . 小分子量热激蛋白在提高烟草耐热性中的