膜联蛋白功能调控及研究进展..pdf

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膜联蛋白的功能与调控研究进展垒堑垫盔垫墨至可3述唧砺曼丝黄逸群,左开井‘ち5鞍椎慕峁固氐膜联蛋白且焕嘁览蹈评胱拥牧由等分离纯化⋯。自从第一个被克隆的人膜联蛋白和旧岳矗裎V挂丫⑾超过瞿ち5鞍籽羌易宄稍保庑┠ち5白广泛分布在动植物的各种组织和细胞之中。其中,人类基因组中含有个膜联蛋白亚家族,而模式植物拟南芥基因组中发现了龅白约易宄膜联蛋白在进化上较为保守,大多数的膜联蛋白属于胞内蛋白,约占细胞总蛋白的ァD联蛋白在胞内可以游离形式存在,也可以与细胞膜或细胞骨架相结合晡’S捎谀ち5鞍拙弑赣钙离子结合的能力,因此膜联蛋白能够参与一系列的依赖于钙离子的膜性生物学活动。包括如生物膜的形成、离子通道建立和信号传导等。尽管膜联蛋白在动物上的相关研究很多,但是有关膜联蛋白在动物信号传导中的调节机制还不完全明确。此外,有关植物膜联蛋白的功能及其调节机制研究还处于起步阶段。依照基因的结构、进化关系以及在染色体上的定位不同,膜联蛋白可以分为五个大类:棺刀锬ち5鞍、无脊椎动物膜联蛋白类婢偷ハ赴婧松锬ち5鞍、类参锬ち5鞍和原生生物膜联蛋白籡。所有的膜联蛋白都具有一个高度保守的磷脂可逆的结合。膜联蛋白中心结构区域由重复脂结合蛋白家族。膜联蛋白最早发现于年,员¨局性蛴觥。自从发现以来,膜联蛋白已知的生物学功能中心结构域,可以通过钙离子介导的方式与细胞上海交通大学农业与生物学院,上海摘要:膜联蛋白是一类广泛分布于动植物各种组织和细胞中的依赖钙离子的磷脂结合蛋白家族。膜联蛋白具有与磷脂膜可逆结合及与钙离子结合的能力。本文从膜联蛋白的结构与功能的关系出发,阐述其在动植物膜架构、细胞发育和细胞凋亡等多种生命过程中的调节作用。关键词:膜联蛋白;植物抗逆;膜构架;信号转导痡..—琙篴;籱收稿日期:;接受期:基金项目:国家自然科学基金项目,国家转基因生物新品种培育重大专项手作者简介:黄逸群,博士研究生,研究方向为棉花纤维发育分子生物学研究。ㄑ蹲髡撸鹤罂>淌冢饕4邮轮参锟共⒖鼓婕懊花纤维发育分子生物学研究。:.甤—:,珊琣琹,;琒,,
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嶝◆⋯瞄滴合位点—猅一籇/,其中璛\氮末端兰竺苎查竺墨壁皿生竺型锬ち5鞍椎墓δ苎芯白的核心区仅有第一和第四重复具有钙离子结合究棉花的晶体结构发现,在蛋白的第二子岷希纬晌榷ǖ母春咸澹佣偈鼓两种核心域结合两块独立的膜结构,使之靠近,并序列组成,~个氨基酸为一个重复,重复次,最常见的为沃馗础А!C扛鲋馗春【.螺旋—组合成为圆盘结构。膜结合位点在和环凸起处,一般为Ⅱ型钙离子结域位于环;当膜联蛋白和磷脂膜结合时,凸面接近生物膜,凹面背向生物膜;背向生物膜的凹面能够和游离的讼嗷プ饔图动物膜联蛋白具有高度特异的氨基端,与动物膜联蛋白功能有关。不同的动物膜联蛋白其氨基酸残基组成的长度有很大不同¨!6啾涞陌基端在圆盘结构的凹面与膜联蛋白核心结构域以疏水键的形式相互作用,调节核心区的稳定性,从而影响膜联蛋白与膜磷脂的结合特异性,进而影响蛋白质功能。所有的动物膜联蛋白氨基端结构域都具有话被幔媒峁褂蚓哂懈平岷位点和磷酸化位点,其中磷酸化位点区域的保守结构为/⋯』。动物膜联蛋白氨基端结构可以参与蛋白质鏢蛋白嗷作用‘·与动物膜联蛋白相比,绝大部分植物膜联蛋位点,能够通过钙介导的方法与膜结合。通过研重复域组氨酸残基取代了酸性双齿侧链导致Ⅱ型钙结合位点的功能失调。而第三重复则是缺少内联序列,导致构象上不利于钙结合¨6Ю膜联蛋白则具有鲋馗辞。。植物膜联蛋白并不具有特异性的氨基端,其氨基端一般长度仅有个氨基酸左右。通过湎哐苌涫匝榉现,植物膜联蛋白的送ü饧牒诵那连⋯,并非处于游离状态。除了钙离子结合位点,植物膜联蛋白还具有其他位点,如血红素结合位点,揭示植物膜联蛋白有可能通过结合血红素参与过氧化物还原反应;同时能够通过锚定蛋白擞牒心结构域稳定膜联蛋白的二级结构¨¨。番茄膜联蛋白哂蠪—岷衔坏¨。棉花膜联蛋白具有簇,推测其与膜联蛋白的过氧化物酶活性有关旧。大部分的植物膜联蛋白有较为保守的色氨酸位点,有利于膜联蛋白与膜的结合¨¨动物膜联蛋白在细胞中参与一系列依赖于钙离子的膜性生物学活动,主要包括:动物膜联蛋白与膜构架形成动物膜联蛋白能够参与生物膜的形成。駻梢岳昧礁龇肿拥陌被擞胍环联蛋白所连接的生物膜进行融合心卜】。苌实验发现梢岳萌诤献訟、相互作用淄。膜联蛋白也能够调节细胞膜的运输功能,在上皮细胞中人膜联蛋白的剪切变种仅存在于高尔基体膜上鞘脂和胆固醇丰富的区域,并且这些区域将会成为运输小泡旧。膜联蛋白还可以和细胞骨架相互作用:膜联蛋白结合蛋白调节肌动蛋白的聚合旧,磷酸化膜联蛋白能够使肌动蛋白大量聚合从而抑制肾上腺皮脂激素分泌∽Dち5鞍譇苯咏合產从而建立和稳定生物膜的结构和结构域∞。而通过野彼峒っ噶姿峄ち5图锬ち5鞍琢字岷贤蛋白鞍生物膜憾锬ち5鞍淄ü平榈挤绞