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(dāng)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(biāo)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(xué)研究所【2011年3月1日,，古爾班基安科學(xué)研究所（簡稱IGC，http://www.igc.gulbenkian.pt/）《科學(xué)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(xué)研究機構(gòu),。】
2．澳大利亞阿德萊德大學(xué)懷特研究所,，農(nóng)業(yè),、食品和釀酒學(xué)院【阿德萊德大學(xué)(University of Adelaide，www.adelaide.edu.au )是2010年世界排名81的大學(xué),，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?！?br />
3．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)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(xué)分子生物學(xué)系分子植物生物物理和生物化學(xué)實驗室
5．葡萄牙里斯本大學(xué),，里斯本大學(xué)是葡萄牙最重要的教學(xué)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(dǎo)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(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(dāng)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(dǎo)機制相呼應(yīng),，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(xué)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(dǎo)向過程中Ca2+通道具有中心作用。
