油菜素甾醇的信号转导
1979年,Grove等研究人员从227kg蜜蜂收集的油菜花粉中纯化到的4mg具有最高活性的油菜素化合物,命名为油菜素内酯(brassinolide, BL)。通过对晶体结构的X射线衍射分析和光谱学研究,确定了油菜素内酯的化学结构。油菜素内酯的化学结构为甾体,其骨架与动物中的孕激素相似,但为羟基化甾体激素。根据对油菜素内酯分子结构的了解,最终鉴定到了60多种相关的植物甾醇,统称为油菜素甾醇。
BR的合成有一系列酶参与完成。与赤霉素和脱落酸的合成类似,油菜素甾醇的合成也是萜类途径的一个分支。油菜素甾醇的合成开始于2个法尼醛二磷酸聚合形成C30的三萜三十碳六烯。三萜三十碳六烯经过一系列的闭环反应,形成五环的三萜前体环阿屯醇。油菜素甾醇的合成前体为菜油甾醇(Campesterol)、谷甾醇及胆固醇等,其来源于环阿屯醇。菜油甾醇首先生成菜油甾烷醇(campestanol),然后经过早期C-6氧化和后期C-6氧化2条途径,转化为栗木甾酮。两条途径在栗木甾酮处合并,继而转化成油菜素内酯。油菜素唑Brz(Brassinazole)是一种BR合成的特异性抑制剂,其抑制油菜素内酯合成途径中催化6-氧-菜油甾烷醇生成卡它甾酮的单氧酶CYP72B1 DWF4的活性。
油菜素甾醇(BR)的细胞信号通路研究是二十一世纪植物学领域最前沿的领域之一。通过十多年的分子遗传学、生物化学、蛋白质组学和结构生物学研究,已经基本建立了完整的油菜素甾醇细胞信号转导途径。BR与细胞膜表面受体激酶BRI1(BRassinosteroid Insensitive 1)结合并被感知,BRI1与共受体BAK1相互结合,形成异二聚体,自磷酸化或相互磷酸化。负调控蛋白BKI1(BRI1 Kinase Inhibitor 1)与在BR没有感知的情况下与BRI1结合阻止BRI1与其共受体BAK1的结合而负调控BR信号通路,当BR受体BRI1感知到油菜素甾醇后磷酸化BKI1,使BKI1从细胞膜上解离到细胞质中,BAK1因而能与BRI1结合。激活的BRI1-BAK1磷酸化下游激酶BSKs(BR Signaling Kinases),BSKs可能激活下游的磷酸酶BSU1,BSU1去磷酸化而抑制下游的糖原合成激酶3样激酶BIN2(Brassinosteroid INsensitive 2)。最新的进展是发现了与BSKs同属于受体样胞质激酶(RLCK)的CDG1(constitutive differential growth 1)能磷酸化BSU1,并且其磷酸化BSU1的能力受BRI1的激活而增强,磷酸化的BSU1去磷酸化能力增强而抑制BIN2的活性。BIN2可以磷酸化转录因子BES1和BZR1,14-3-3蛋白将磷酸化的BES1和BZR1滞留在细胞质内,且一类磷酸酶PP2A能去磷酸化BES1和BZR1转录因子, PP2A通过BSU1的激活抑制BIN2的活性,导致没有被磷酸化的BES1和BZR1积累,可以分别与下游靶基因启动子上特定区域结合,激活转录。BES1与E-box基序(CANNTG)结合,而BZR1与BRRE基序(CGTGT/C)结合,负反馈调节油菜素内酯的合成。BZR1的靶基因如图所示。综合起来,油菜素甾醇的信号转导途径与动物甾体激素直接进入细胞核内,与细胞核内受体蛋白质结合而激活转录是不同的。
BR也可以与其他激素相互作用。如通过ARF与生长素信号通路互作;通过BRI1与BIN2之间的某个元件与脱落酸ABA信号通路互作等。此外,还与乙烯、赤霉素、细胞分裂素存在相互作用。
油菜素甾醇信号转导
油菜素甾醇(BR)信号转导是植物生物学领域前沿研究的重要内容。经过十多年的深入研究,科学家们已经构建了关于BR信号转导的基本框架。BR首先通过细胞膜上的受体激酶BRI1(BRI1)感知,BRI1与共受体BAK1形成二聚体并相互磷酸化。负调控蛋白BKI1在未感知BR时与BRI1结合,抑制信号通路。当BR信号被激活,...
油菜素甾醇的信号转导
综合起来,油菜素甾醇的信号转导途径与动物甾体激素直接进入细胞核内,与细胞核内受体蛋白质结合而激活转录是不同的。 BR也可以与其他激素相互作用。如通过ARF与生长素信号通路互作;通过BRI1与BIN2之间的某个元件与脱落酸ABA信号通路互作等。此外,还与乙烯、赤霉素、细胞分裂素存在相互作用。
油菜素甾醇概述
油菜素甾醇,一种特殊的甾醇类激素,其化学结构属于环戊烷多氢菲家族。然而,它与动物体内的甾体激素有所不同,其作用机制独特。它并不依赖于细胞核内的受体来传递信号,而是通过细胞膜表面的受体来实现生长和发育的调控。这一发现要追溯到1970年,当时的科学家Michelle在对油菜花粉进行深入研究时,发现了...
油菜素甾醇的概述
油菜素甾醇为甾醇类激素,也是一类环戊烷多氢菲,但其与动物甾体类激素的作用机制不同,不经过细胞核内受体发挥作用,而是通过细胞膜表面受体传递信号。油菜素甾醇最早由Michelle于1970年发现。他从油菜花粉中提取出了一种能促进植物茎杆伸长和细胞分裂的高活性物质,将其称为油菜素(Brassins)。由于很低...
Plant Com | 河南大学王学路教授团队揭示油菜素甾醇抑制大豆结瘤的机制...
共生固氮为自然界的生物提供大量氮源,对绿色可持续农业至关重要。大豆与根瘤菌相互作用形成根瘤进行生物固氮,其过程受到多种内外因素调控。油菜素甾醇(BRs)已知负调控大豆结瘤,但其分子机制尚不完全清晰。2023年5月19日,河南大学王学路教授团队在Plant Communications发表论文,揭示了大豆中BR信号通路组分...
促进植物生长的激素有哪些?各有什么作用
油菜素甾醇是甾体类激素,与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。而目前油菜素甾醇的信号转导途径也是目前研究的前沿和热点之一。 已赞过 已踩过< 你对这个回答的评价...
植物的生长发育
油菜素甾醇是甾体类激素,与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。而目前油菜素甾醇的信号转导途径也是目前研究的前沿和热点之一。 [编辑本段]植物生长抑制素 它能使茎或...
光信号遮阴响应
当植物处于荫蔽胁迫时, 光信号的改变会影响植物激素的合成及信号转导。不同植物激素对荫蔽胁迫的响应各不相同, 但其信号通路之间却存在互作关系, 从而形成复杂的网络状调控路径。该文总结了几种主要植物激素(生长素、赤霉素、油菜素甾醇及乙烯)响应荫蔽胁迫的机理, 重点论述了荫蔽胁迫对植物激素合成及...
油菜素甾醇合成途径
油菜素甾醇的前体包括菜油甾醇、谷甾醇和胆固醇,这些物质均可从环阿屯醇衍生而来。菜油甾醇首先转变为菜油甾烷醇(campestanol),随后经过两条途径进行转化:一是早期的C-6氧化,二是后期的C-6氧化。这两条途径在生成的栗木甾酮处交汇,最终转化为油菜素内酯的关键成分。值得注意的是,油菜素内酯合成...
植物激素的种类及其主要作用
1、生长素:促进生长、促进扦插枝条生根、促进果实发育、防止落花落果。2、赤霉素:促进细胞伸长,促进种子萌发和果实发育。3、细胞分裂素:促进细胞分裂,诱导分。4、脱落酸:抑制细胞分裂和种子萌发,促进叶、果实衰老和脱落。5、乙烯:促进果实成熟,促进器官脱落和衰老。6、油菜素甾醇:促进细胞伸长和...
止茅雷赛: 植物激素有六大类 即生长素(auxin)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、乙烯(ethyne,ETH)和油菜素甾醇(brassinosteroid,BR). 1.低浓度的生长素有促进器官伸长的作用,超过最适浓度时由于会导致...
通化市13523154698: 一道生物体,详解 - ?
止茅雷赛: 天然脱落酸,化学名称:2-顺式,4-反式-5-(1-羟基-4-氧代-2,6,6-三甲基-2-环己烯-1-基)-3-甲基-2,4-戌二烯酸 ,在高温下应该会分解.性状:白色结晶粉末,易溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯与三氯甲烷等,难溶于醚、苯等,水溶解度...
通化市13523154698: 油菜素甾醇是最近几十年来新确认的植物激素,被称为继生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯之后的第六大激素,该激素通过细胞膜表面受体传递... - ?
止茅雷赛:[选项] A. 油菜素甾醇是植物体自身合成的对植物生长发育有显著影响的微量有机物 B. 该物质的受体最可能是位于细胞膜表面的糖蛋白 C. 该物质是一种信号分子,能引起靶细胞原有的生理活动发生变化 D. 该物质促进植物生长的生理作用与细胞分裂素相同
通化市13523154698: 油菜素甾醇的合成途径 - ?
止茅雷赛: BR的合成有一系列酶参与完成.与赤霉素和脱落酸的合成类似,油菜素甾醇的合成也是萜类途径的一个分支.油菜素甾醇的合成开始于2个法尼醛二磷酸聚合形成C30的三萜三十碳六烯.三萜三十碳六烯经过一系列的闭环反应,形成五环的三萜...
通化市13523154698: 植物激素的定义和分类及例子 - ?
止茅雷赛: 植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的几类微量有机物质.也被称为植物天然激素或植物内源激素. 植物激素是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质.它们在细胞分裂与伸长、组...
通化市13523154698: 生物延缓剂BR是什么的缩写?
止茅雷赛: 如果说是生物学的激素类名称的话,BR只有一个意思:油菜素甾醇(Brassinosteroids,BR). 然而植物生长延缓剂中的BR添加主要是与其他激素共同作用,阻碍赤霉素的形成.所以单独作用是不会起到生长延缓的效果啦. 希望对你有帮助.