植物调控盐胁迫下离子动态平衡
2015-10-21陈鹏程顾志敏
陈鹏程 顾志敏

摘要 在盐胁迫下,植物在细胞质溶胶中维持高浓度的K+和低浓度的Na+。植物通过调控K+和Na+转运蛋白和为这些转运蛋白提供转运动力的H+泵蛋白活性及其表达量来维持。尽管盐胁迫感受器蛋白仍不清楚,但是已明确鉴定其信号转导的一些中介化合物。迹象表明,一类蛋白激酶化合物SOS3和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SOS2能够被盐胁迫引起的钙信号激活。其CBL/CIPK复合物随后磷酸化和激活多种离子转运蛋白,例如位于细胞膜上的Na+/H+反转运蛋白SOS1。
关键词 转运蛋白;丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶;钙信号;SOS1
中图分类号 S188+.1;Q945.78 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)20-016-03
Abstract Under salt stress,plants maintain a high concentration of K+ and a low concentration of Na+ in the cytosol.They do this by regulating the expression and activity of K+ and Na+ transporters and of H+ pumps that generate the driving force for transport.Although saltstress sensors remain elusive,some of the intermediary signaling components have been identified.Evidence suggests that a protein kinase complex consisting of the myristoylated calciumbinding protein SOS3 and the serine/threonine protein kinase SOS2 is activated by a saltstress elicited calcium signal.The protein kinase complex then phosphorylates and activates various ion transporters,such as the plasma membrane Na+/H+ antiporter SOS1.
Key words Transporters; Serine/threonine protein kinase; Calcium singal; SOS1
細胞内离子浓度动态平衡对活细胞发挥正常生理功能非常重要。适当的调控进出细胞的离子流量对细胞维持低浓度具有毒害作用离子和积累必须离子十分重要。植物细胞采用H+ATPases调控的初级主动运输蛋白和离子通道和共转运蛋白介导的次级转运蛋白来维持细胞质中典型的高浓度的K+和低浓度的Na+。细胞内K+和Na+的动态平衡对细胞质中多种酶活性非常重要,并且对维持细胞膜电势和一个适宜的渗透压从而调控细胞体积也非常重要。
在盐胁迫下,维持K+和Na+动态平衡显得更加重要。因而,调控盐胁迫信号转导中的离子转运蛋白来理解植物细胞整体水平调控离子动态平衡提供一个模型案例。Na+胁迫阻断根K+吸收[1]。当Na+进入细胞且积累到较高浓度,它将对细胞质中的酶产生毒害作用。为了预防生长中止或细胞死亡,多余的Na+将被挤出细胞或隔离进入液泡中。……
