Science文章解讀：發(fā)現(xiàn)了質(zhì)膜上編碼Ca2+通道的新基因glr
--發(fā)現(xiàn)了質(zhì)膜上編碼Ca2+通道的新基因glr
英文來源：http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/science.1201101/DC1
雜志：Science
版面：Research Article
譯者注：這篇文章中的工作Feijó在2007年,、2008年已經(jīng)做了很多實驗,，只是當時沒有最合適的突變體、激活劑（如D-Ser）,、抑制劑（如DNQX等）,，因此沒有投到高水平的雜志上,，之前的工作也有實力問鼎這樣的雜志。所以,，Science的文章并非是一朝一夕的工作,，而是長期的積累，但是非損傷微測技術(shù)為這項研究提供了直接的證據(jù)和便利的手段,，在將來的研究中越來越重要,，尤其是研究活體材料的必備技術(shù)。
這篇文章揭示了氨基酸調(diào)節(jié)植物信號傳遞的機制,，這種機制和動物中的神經(jīng)傳遞系統(tǒng)相似,，為我們認識植物的信號傳遞打開了一扇新的大門。
D型絲氨酸調(diào)節(jié)谷氨酸受體構(gòu)成的Ca2+通道
標題：花粉管中的谷氨酸受體相似基因構(gòu)成的Ca2+通道受到雌蕊D型絲氨酸的調(diào)節(jié)
作者及單位：Erwan Michard,1* Pedro T. Lima,1 Filipe Borges,1 Ana Catarina Silva,1 Maria Teresa Portes,1 Jo?o E. Carvalho,1 Matthew Gilliham,2 Lai-Hua Liu,3 （劉來華）
Gerhard Obermeyer,4 José A Feijó1,5
1．葡萄牙古爾班基安科學研究所【2011年3月1日,，古爾班基安科學研究所（簡稱IGC,，http://www.igc.gulbenkian.pt/）《科學家》雜志公布的生物醫(yī)藥領(lǐng)域博士后最佳工作地點排行第9名，是國際知名的生物學研究機構(gòu),?！?br />
2．澳大利亞阿德萊德大學懷特研究所，農(nóng)業(yè),、食品和釀酒學院【阿德萊德大學(University of Adelaide,，www.adelaide.edu.au )是2010年世界排名81的大學，同時也是澳大利亞最古老最享有盛譽的澳洲八大名校之一,，位于南澳洲首府阿德雷德市中心,。】
3．中國農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院植物和土壤相互作用重點實驗室
4．奧地利薩爾茨堡大學分子生物學系分子植物生物物理和生物化學實驗室
5．葡萄牙里斯本大學,，里斯本大學是葡萄牙最重要的教學和科研中心
通訊作者：José A Feijó,；Email：[email protected]
摘要
細胞質(zhì)游離Ca2+濃度的增加構(gòu)成了真核細胞基本的信號轉(zhuǎn)導機制，但是Ca2+通道蛋白如何啟動植物中的這個信號一直存在爭論,。這里,，我們通過藥理學和缺失功能的煙草和擬南芥的突變體說明谷氨酸受體類似基因（GLRs）減少了通過質(zhì)膜的Ca2+內(nèi)流，進而調(diào)節(jié)花粉管頂端胞質(zhì)中的Ca2+濃度梯度,，最終影響花粉管的生長和形態(tài)建成,。此外，敲除花粉管絲氨酸消旋酶（SR1的突變體）后GLRs活性下降,，導致生長發(fā)生缺陷,。這項研究揭示了氨基酸調(diào)節(jié)雄性配子體和雌蕊組織之間全新的信號轉(zhuǎn)導機制，這種機制類似于動物神經(jīng)系統(tǒng)的常見機制,。
前言
花粉管是研究細胞尖端生長的模式系統(tǒng),。一般情況下細胞的生長是通過分裂生殖,，如酵母、絲狀真菌,、神經(jīng)元和根毛,。
花粉管在體外生長時出現(xiàn)規(guī)律性的振蕩和相同的周期，但是這種振蕩經(jīng)常出現(xiàn)在不同的生長階段,。這包括囊泡運輸,、胞吐作用、肌動蛋白微絲的聚合,、頂端離子流動,、胞質(zhì)pH和Ca2+濃度的變化。所有這些振蕩的細胞相互作用與生長速率的振蕩相關(guān),，特別在體外條件下,，這種現(xiàn)象在許多物種中觀察到并且做了分析。
當前,，這些細胞的特征不明顯,，這些振蕩已經(jīng)被證明沒有生理作用。然而,，尖端的Ca2+濃度（[Ca2+]cyt）梯度和振蕩與其他轉(zhuǎn)導機制相呼應,，這作為一個生長的中心調(diào)控機制已經(jīng)被廣泛接受，并且參與下游的外部方向的指引過程,，例如NO或者LURES,。以前，花粉中Ca2+通道的活性通過電生理的技術(shù)已經(jīng)得到研究,，或者通過環(huán)核苷酸門控通道的遺傳學分析,，發(fā)現(xiàn)在分子水平Ca2+通道在液泡膜（TPC1）上表達，但是截至到現(xiàn)在,，連接一個特異基因到各自質(zhì)膜Ca2+通道的活性的證據(jù)在植物細胞中獲得,。
在這項工作中，我們研究了植物同源異型體對離子型谷氨酸受體（GLR）家族的作用,，發(fā)現(xiàn)這種作用在[Ca2+]cyt梯度中產(chǎn)生,，振蕩是通過頂端的Ca2+內(nèi)流而產(chǎn)生，因此我們得出結(jié)論認為花粉管形態(tài)建成和導向過程中Ca2+通道具有中心作用,。
