摘要: 植物的衰老不仅仅是外界环境影响的结果，而是一种程序性死亡(orogrammed cell death，PCD) 过程。在这个过程中，衰老的信号转导途径是研究的重点。生物信号在细胞内传递的基本和主要方式是通过蛋白质的可逆磷酸化作用实现的。对参与这些信号传递过程... 展开 植物的衰老不仅仅是外界环境影响的结果，而是一种程序性死亡(orogrammed cell death，PCD) 过程。在这个过程中，衰老的信号转导途径是研究的重点。生物信号在细胞内传递的基本和主要方式是通过蛋白质的可逆磷酸化作用实现的。对参与这些信号传递过程的蛋白激酶的结构和功能进行深入研究，将有助于了解植物生长发育的分子调节机制。已有很多实验证据证明，植物类受体激酶 (Receptor-like protein kinase，RLK) 在调节植物发育、应答逆境和激素的信号传递过程中都有重要的功能，并且对许多植物类受体激酶已有了不同程度的研究。但在植物衰老方面，目前的相关报道较少。 本实验室在研究大豆叶片衰老过程中克隆了一个新的类受体激酶基因GmSARK (Glvcine max senescence-associated receptor kinase)。GmSARK 可能是叶片衰老信号的上游组分，其介导的信号通过调控叶绿素的降解关键酶基因的表达参与大豆叶片衰老的调控过程。生物信息学分析表明，GmSARK 基因编码一个典型的LRR型类受体蛋白激酶，包括富含亮氨酸重复序列的胞外域、单次跨膜域、激酶域以及激酶域的11个典型亚结构域，可能是丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。通过在GenBank数据库中进行同源比对发现，GmSARK与许多类受体激酶特别是LRR型的类受体激酶基因高度同源。 本文对类受体激酶GmSARK的生化性质进行了初步研究：分别构建了由可诱导启动子驱动的与GST融合的GST-GmSARK胞外域(Extracellular Domain，ED) 和GST-GmSARK 激酶域(Kinase Domain，KD)原核表达质粒。利用原核表达系统获得了GST-GmSARK-ED和GST-GmSARK-KD两种融合蛋白，用[γ-<'32>p]ATP 检测自磷酸化作用和激酶活性。结果发现GST-GmSARK-KD在体外具有较强的自磷酸化活性，并且可以催化激酶的通用底物组蛋白H1发生磷酸化作用，初步鉴定GmSARK为植物蛋白激酶，该蛋白的磷酸化状态对激酶参与衰老相关信号转导过程可能具有重要的作用。本研究为后续对GmSARK生化性质的深入研究奠定良好的基础，并且从生化性质上对前期的GmSARK在植物内的功能实验结果提供了理论支持。 收起