豌豆质膜内源CDPK对植物转脂蛋白CaMBP-10的磷酸化及CaMBP-10对激酶自磷酸化的影响

• 作者: 张映熠 张蕊 李翠凤 胡文全 谢万钦 赵玉龙
• 来源期刊: 中国科学C辑
• 关键词: 植物转脂蛋白(LTP) 钙调素(CAM) 钙调素结合蛋白-10 (CaMBP-10) 磷酸化 自磷酸化 钙依赖性蛋白激酶 (CDPK)
• 年，卷（期）: 2009,（9）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 862-872
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

植物转脂蛋白(LTPs)是多基因编码的蛋白家族,广泛分布于高等植物.虽然LTPs的确切功能至今仍不完全清楚,但它参与植物生物、非生物胁迫反应以及它的抗性功能已成为近年来的研究热点.关于LTPs功能的调节机制目前几乎一无所知.最近,从白菜中分离的钙调素结合蛋白-10(CaMBP-10)被鉴定为植物转脂蛋白家族成员,并且,体外实验证明钙调素(CaM)调节其脂质结合活性.为了深入了解转脂蛋白功能的调节机制,本文研究了CaMBP-10的磷酸化作用,发现CaMBP-10可被豌豆质膜内源性蛋白激酶磷酸化,钙离子(Ca2+)能刺激磷酸化,钙螯合剂EGTA以及CaM拮抗剂W-7和TFP均能显著抑制磷酸化.免疫印迹分析最终确定该激酶为CDPK家族成员.构建突变体进一步研究了CaMBP-10的磷酸化位点,发现其位于蛋白的C-末端区域,并与已确定的CaM结合位点重合.同时,分析结果表明CaM能抑制CaMBP-10的磷酸化.反之,CaMBP-10的磷酸化又能阻断其与CaM的结合,显示出两种调节方式相互竞争的特点.为深入研究磷酸化作用对CaMBP-10脂质结合活性的影响,构建突变体(Ser83Asp,Ser85Asp)以模拟磷酸化状态.实验结果显示,磷酸化作用能显著增强CaMBP-10的脂质结合活性,而且突变体的脂质结合活性不受CaM的影响.采用胶内磷酸化测定法(in-gel kinase assay)研究了激酶的自磷酸化特点以及CaMBP-10对激酶自磷酸化的影响,发现CaMBP-10能激活激酶的自磷酸化,激酶的自磷酸化又能促进其对底物的磷酸化作用.这样,激酶的自磷酸化与底物的磷酸化形成一种"正反馈环"的调节模式.综合研究结果,本文首次证明了LTP受CaM结合和CDPK磷酸化的双重调节.而且,CaM结合位点与磷酸化位点的重合预示可能存在特殊的调节机制,以协同应答胞内的Ca2+信号.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张蕊		12	118	4.0	10.0
2	李翠凤		15	105	7.0	10.0
3	谢万钦		7	56	4.0	7.0
4	赵玉龙		4	47	3.0	4.0
5	胡文全		3	11	1.0	3.0
6	张映熠		2	11	1.0	2.0