2012植物细胞信号转导.ppt

植物细胞信号传导细胞信号传导的主要途径
IP3.三磷酸肌醇；DG.二酰甘油；PKA.依赖cAMP的蛋白激酶；PKCa2+依赖Ca2+的蛋白激酶；PKC.依赖Ca2+与磷脂的蛋白激酶；PKCa2+·CaM.依赖Ca2+·CaM的蛋白激酶从而使细胞作出反应。一、胞间信号虫咬受伤西红柿植株蛋白激酶特制物生物合成快速诱导信导途径的假定模式图已知1，3-β-D-葡聚糖、寡聚半乳糖醛酸、富含甘露糖的糖蛋白、聚氨基葡萄糖等都是构成细胞壁的主要成分，它们除了具有支持细胞框架的功能外，还起诱导抗性和控制发育的信号作用，成为引人注目的胞间信号分子。
此外，一些生长调节物质如壳梭孢菌素、花生四烯酸以及乙酰胆碱等也都具有化学信号的功能。(二)物理信号(physicalsignal)受触及的含羞草小叶在1至2秒钟向下弯，这是由于电波引发叶枕运动细胞中大量的K+和Cl-转运，引起膨压改变的结果Albiziapulvini背侧和腹侧的运动细胞之间的离子流调节了小叶的开放与闭合。番茄实验，指出由子叶伤害而引起第一真叶产生蛋白酶抑制物PIs的过程中，动作电位是传播的主要方式。他们采取让电信号通过后马上就除去子叶以及使子叶叶柄致冷以阻碍筛管运输、排除化学物质传递的试验，其结果都证明单有电信号就可以引起PIs反应，而且他们也首次证明了电信号可引起包括基因转录在内的生理生化变化。(三)胞间信号的传递二、膜上信号的转换(一)受体与信号的感受信号与细胞表面或与细胞质或核内部的受体结合。许多亲水的分子如肽、碳水化合物和渗透的信号不易通过质膜，在细胞表面被识别(如配体1)，两性的和疏水的分子，如生长调节剂，能通过质膜，能被细胞表面受体或细胞内部的受体识别(如配体2)目前研究比较活跃的受体是光敏受体和激素受体以及可能起受体作用的激发子结合蛋白。蓝光和红光经常相互影响和交替作用于植物的发育.DET(去黄化)和COP(光形态发生组分)两类蛋白通常维持暗中黄化过程,(A)G蛋白偶连受体活化时G蛋白连接受体传递信息到G蛋白质，其上有GTP。GTP复合体中的α-亚基能与β、γ亚基分开，进入细胞质激活其他酶。
(B)酶偶连受体受体通常是蛋白激酶，与信号结合后，随受体活化，内部分子磷酸化，传递信息。
(C)离子通道偶连受体受体可能本身细胞表面重要的通道。接受信号时，通道开放。也有些离子通道连接受体是在内部膜上。激素与受体结合，引起受体构象变化受体与G蛋白结合，GDP从α-亚基上脱落GTP与G蛋白α–亚基结合G蛋白的α–亚基解离α–亚基与腺苷酸环化酶结合，活化了cAMP的合成GTP水解为GDP，引起α-亚基与腺苷酸环化酶分离，重新恢复G蛋白的构象(二)G蛋白(Gprotein)小G蛋白与异源三体G蛋白α亚基都能结合GTP或GDP，结合了GTP之后都呈活化态，可以启动不同的信号转导。
G蛋白的功能：G蛋白位于膜的内侧与质膜紧密结合。

①胞外信号+受体→激活受体→G蛋白（α亚基+GTP→活化）→触发效应器→胞内信号

②GTP+α→GDP→α、β、γ→复合体，无活性

G蛋白的生物学意义：①起到信号放大的作用
②调节信号的通路即开、关
G蛋白+GTP→开
G蛋白+GDP→关

（三）﹑效应器

K、Ca2+离子通道,CAMP、CGMP、PLC
Ca2+、DG、IP3与GTP结合的人类Ras的鸟嘌呤核苷酸区域三维结构图；这种结构是用一种不可水解的GTP类似物测定的。被标记的10个环，将6个β折叠(箭头)与5个α螺旋连接起来。这种Ras结构是在动物，植物与真菌中发现的，其它小分子GTP酶的模型。异源三体G蛋白的循环磷脂酶A2（PLA2）在植物信号反应中假定的作用。PLA2的活化作用将磷脂酰胆碱（PC）水解成为溶血卵磷脂（LysoPC）释放的自由脂肪酸可以用于调节基因表达诱导作用的茉莉酸。虽然连接所有组分的确切关系尚未完全阐明，这种途径也无疑在胁迫信号的传导过程中具有重要的作用。植物中的的第二信使，主要是
cAMP、cGMP、DAG、IP3、Ca2+等。把由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节活性的细胞内因子称细胞信号传导过程中的次级信号或第二信使(secondmessenger)
胞外信号经跨膜转换之后，通过第二信使进一步传递和放大，最终引起细胞内的生化反应。1.钙信号系统Ca2+浓度在细胞器中是高的，但在细胞壁中与细胞质中是低的。当细胞发生信号反应时，多种细胞器上或质膜上的通道都打开了，使得Ca2+能够沿着其化学梯度扩散进入细胞质。Ca2+ATP酶以及可能Ca2+/H+反向运输载体将细胞质浓度返回到其开始的数值。所知的是，显示的Ca2+的亚细胞浓度（内质网所引用的值从0.1到1mM不等）。许多信号如蓝光、触摸能改变膜势和活化通道，使钙能进入，增加胞质中Ca+，这样引起K+和Cl+通道的打