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新發現同時干擾兩個編碼會影響PIN亞細胞定位的改變

點擊次數:396 發布時間:2012-6-29

  植物生長素由具分裂和增大活性的細胞區產生的調控植物生長方向的激素。其化學本質是吲哚乙酸。主要作用是使植物細胞壁松弛,從而使細胞增長,在許多植物中還能增加RNA和蛋白質的合成。
  
  植物生長素的定向運輸依賴于PIN-FORMED生長素蛋白的磷酸化狀態,以及極性定位。雖然研究發現PINIOD激酶直接參與了PIN蛋白的磷酸化,但是哪種全酶復合物引起PIN蛋白去磷酸化的,還并不清楚。這項研究解析了這個問題,研究人員證明了PP6型磷酸酶全酶(PP6-TypePhosphataseHoloenzyme,生物通譯)在其中扮演的作用。
  這項研究表明PP6型磷酸酶全酶能對抗PID,指導生長素運輸極性,以及通過直接調控PIN磷酸化,來指導植物生長。
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  作用機理:
  
  目前對激素作用的機理有各種解釋,可以歸納為二:
  
  一、是認為激素作用于核酸代謝,可能是在DNA轉錄水平上。它使某些基因活化,形成一些新的mRNA、新的蛋白質(主要是酶),進而影響細胞內的新陳代謝,引起生長發育的變化。
  
  二、則認為激素作用于細胞膜,即質膜首先受激素的影響,發生一系列膜結構與功能的變化,使許多依附在一定的細胞器或質膜上的酶或酶原發生相應的變化,或者失活或者活化。酶系統的變化使新陳代謝和整個細胞的生長發育也隨之發生變化。此外,還有人認為激素對核和質膜都有影響;或認為激素的效應先從質膜再經過細胞質,zui后傳到核中。
  
  雖然對激素作用機理有不同的解釋,但是,無論哪一種解釋都認為,激素必須首先與細胞內某種物質特異地結合,才能產生有效的調節作用。這種物質就是激素的受體。
  
  1.激素受體:植物激素受體是指能與植物激素專一地結合的物質。這種物質能和相應的物質結合,識別激素信號,并將信號轉化為一系列的生理生化反應,zui終表現出不同的生物學效應。受體是激素初始作用發生的位點。所以,了解激素受體的性質及其在細胞內的存在位置,是研究激素作用機理的重要內容之一。激素受體是一種蛋白質,它們可能定位于細胞質膜,也可能定位于細胞核或細胞質。由于植物體內具有多種激素,因此,必然可能有多種激素受體,并存在于細胞的不同部位。
  
  2.生長素zui基本的作用是促進細胞的伸長生長,這種促進作用,在一些離體器官如胚芽鞘或黃化莖切段中尤為明顯。生長素為什么能促進細胞的伸長生長,又以什么方式起作用的?
  
  植物細胞的zui外部是細胞壁,細胞若要伸長生長即增加其體積,細胞壁就必須相應擴大。細胞壁要擴大,就首先需要軟化與松弛,使細胞壁可塑性加大,同時合成新的細胞壁物質,并增加原生質。實驗證明,用生長素處理燕麥胚芽鞘,可增加細胞壁可塑性,而且在不同濃度的生長素影響下,其可塑性變化和生長的增加幅度很接近,這說明生長素所誘導的生長是通過細胞壁可塑性的增加而實現的。生長素促進細胞壁可塑性增加,并非單純的物理變化,而是代謝活動的結果。因為,生長素對死細胞的可塑性變化無效;在缺氧或呼吸抑制劑存在的條件下,可以抑制生長素誘導細胞壁可塑性的變化。
  

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