植物小G蛋白功能的研究进展.ppt

植物小G蛋白功能的研究进展.pptCurrentprogressontheSmallGTPaseGeneSuperfamilyInplant——植物小G蛋白功能的研究进展植物小G蛋白功能的研究进展概述RabGTPasesRopGTPasesArfGTPasesRanGTPases展望Inrecentyears,-proteinsuperfamilyincludesRas,Rho,Rab,ArfandRanhomologs,whichtakepartinnumerousanddiversecellularprocesses,suchasgeneexpression,anization,anization,,小G蛋白的调控途径已经成为人们研究细胞信号转导过程的热点问题。小G蛋白家族包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran亚家族,它们起着许多不同的重要细胞生理作用,例如基因表达、细胞骨架重组装、微管的形成以及囊泡和核孔运输机制。小G蛋白(smallGTPases)家族成员是单体蛋白,分子量较小,大约20~30kD,区别于异三聚体G蛋白,人们通常称之为小G蛋白。小G蛋白家族成员都具有几个保守的结构特征,包括四个鸟核苷酸结合区和一个效应器分子结合区(图A)小G蛋白的“分子开关”是依靠它的附属蛋白调控的,称之为鸟苷酸交换因子(guaninenucleotideexchangefactors,GEFs),它可以催化小G蛋白转换为GTP结合形式,即活化态。大多数小G蛋白循环是在膜结合形式和胞质结合形式循环中进行的。只有膜结合形式的小G蛋白可以被GEF激活,当小G蛋白处于活化态时,就可以和不同的下游效应器分子相互作用,进而执行不同的细胞生理功能。胞质形式的小G蛋白可以通过鸟苷酸解离抑制因子(GDI)结合,从而负调控这些小G蛋白的GTPases活性。每个小G蛋白亚家族成员之间的序列保守性要高于每个亚家族序列间的保守性。分析果蝇、酵母、拟南芥和人类的基因组序列发现小G蛋白亚家族成员的保守性很高。拟南芥基因组序列预测分析拟南芥存在93个小G蛋白,包括57个RabGTPase、21个ArfGTPase、11个RhoGTPase和4个RanGTPase,它们调节着细胞的不同生理过程。有趣的是,从基因组预测分析,拟南芥没有RasGTPase,也许在植物发育中还存在着特殊的细胞信号调控机制。RabGTPasesRabGTPasesmakeupthelargestfamilyofthesmallGTP-,giventhespecificdistributionsofRabGTPasestodifferentcellularmembranes,itwashypothesizedthatRabGTPaseswould,inconjunctionwithSNAREproteins,(参与细胞的胞吞运输途径)RabGTPasesoftheBiosyntheticTraffickingPathway(参与生物合成运输途径)RabGTPasesInvolvedinPolarizedSecretion(参与极性分泌过程),regionsoftheplasmamembranewithassociatedcargomoleculesareinvaginatedandpinchoffintotransportvesicles,,manyproteinstargetedtolysosomaland/,细胞质膜区域与相关的物质大分子共同凹陷,形成运输囊泡,然后与胞内小泡融合,大多数蛋白质分子在内吞小泡中被分选运送到溶酶体或液泡等不同的细胞器。