植物信号传导简介ppt课件

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
[4] Torrecilla I,Leganes F, Bonilla I. Use of Recom binant Aequorin to Study Calium Transient s in Response to Heat and Cold in Cyanobacterial [J]. Plant Physiology, 2000,123(1):161-175 [5] Goddard H, Manison N F, Tomos D, et al. Elemental Propagation of calcium signals in response-specific patterns determined by environmental stimulus strength[J]. Proc Natl Acad SCI USA,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，2006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
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
（1）IP3和DAG的形成
ATP ADP ATP ADP
藻类钙调素与植物的相似性为84%-100%[2].
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].
[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——1基本概念
(6) 蛋白质的级联反应
信号转导——2 胞内信号转导系统
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。
信号转导——1基本概念
(4) 信号转导：细胞外信号通过与细胞表面的受体相互作用转变为胞内信号并在细胞内
传递的过程。
信号转导——1基本概念
(5) 蛋白质可逆磷酸化
共同环节、中心环节
PK PP
磷酸化除了在变构以及激活该蛋白的活力之外，更重要的功能是结核蛋白提供一个结构 基因，以促进其和其他蛋白质相互作用而形成多蛋白复合体。蛋白复合体的形成再进一步 促进蛋白质的磷酸化。周而复始，由最初蛋白质磷酸化所产生的信号就一步步如此转下去。 如果最初产生的是一个刺激细胞生长的信号，此信号便最终转入细胞核，导致DNA复制和 细胞分裂。
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（inositol 1,4,5-trisphosphate，IP3）、二酰甘油（1,2Diacylglycerol，DG）、环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）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。
• 积聚潜在的碳源、氮源和能源 • 抵制自身代谢或调节过程所产生的毒物 • 确立细胞内、细胞间的联系 • 。。。
感受各式各样的信号Biblioteka Baidu作出应答
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（first messenger）或初级信使（primary messenger）。
➢ 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
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2.1.1 藻类钙信使系统研究进展
电
信 号
受 体
G蛋白
胞浆 Ca2+
化
学
信
号
底
CaM
CaM-PK
物 蛋
白
生 理 效 应
酶
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16 Ku，与一般植物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.
(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。
信号转导——2 胞内信号转导系统
2.1.2 藻类钙信使系统研究进展
Torrecilla等监测了鱼腥藻（Anabaenasp.PCC7120）细胞内的游离Ca2+浓度，发现热激20 min细胞内的游离Ca2+浓度达到最大值[4]。
Goddd等[5]在岩藻（Fucus serratus）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。