植物根尖细胞的类角蛋白中间纤维

中间纤维一直被认为是广泛存在于动物细胞中的一类细胞骨架系统,它的直径是10nm。那么在植物细胞中是否存在中间纤维?人们曾从多方面做过探索,但至今还是一个没有解决的问题。Dawson(1985)和Miller(1985)用免疫化学的方法初步证明在洋葱根尖细胞和衣藻(Alga Chlamydomonas)中有类似动物细胞中间纤维的抗原物质存在。Powell(1982)     

植物细胞中存在Lamina(核纤层)的实验依据

Lamina是高等动物细胞中普遍存在的结构.它是位于间期细胞核内层核膜之下的纤维蛋白网络,厚度30—100 nm;为核基质-Lamina-中间纤维体系的有机组分之一;与核孔复合体有密切联系;与许多重要的生命活动有关。最近十几年,Lamina的研究取得的很多突破性进展主要来自高等哺乳动物细胞。已有文献报道植物细胞存在类角蛋白中间纤维,但     

植物细胞50 ku类角蛋白与β微管蛋白共存

用选择性抽提法从悬浮培养的烟草原生质体中得到类中间纤维蛋白,免疫印迹反应显示其主要成分是分子量分别为64,58,55,54,50,45 ku的6种类角蛋白,其中50 ku蛋白与微管蛋白多抗亦有免疫交叉反应. 双向电泳显示50 ku蛋白包含两种多肽成分. 对分离纯化得到的50 ku蛋白进行部分序列测定,结果表明两种多肽成分分别为新的未知序列蛋白和β微管蛋白. 结合以往的实验结果,证明在植物中间纤维成分中,50 ku 类角蛋白与β微管蛋白相结合,可能由此介导了植物中间纤维与微管共分布.     

植物中间纤维研究进展

中间纤维是细胞骨架系统中最为复杂而又十分重要的一种类型,高等动物细胞中产纤维于６０年代末陆续被发现,８０年代以来其分子水平的研究已非常广泛和深入,９０年代,低等后生生物包括昆虫细胞存在ＩＦ的事实也被广泛承认,而植物细胞中是否存在ＩＦ？这一总是一直吸引着大批科学工作者的兴趣,英国Ｌｌｏｙｄ实验室较早开展植物ＩＦ的研究工作,他们曾观察到植物细胞中存在７ｎｍ抗去垢剂的纤维束,并存在类似ＩＦ的抗原,自１９     

苜蓿瘤菌中存在类角蛋白——研究中间纤维起源的新线索

根据生物化学性质及不同组织分布,以前将中间纤维(Intermediate filament)划分为5类:角蛋白(Keratin)、波形纤维蛋白(Vimentin)、结蛋白(Desmin)、胶质纤维酸性蛋白(Glial fila-ment)和神经纤维蛋白(Neurofilament).近年又发现一些新类型蛋白,它们分布在各种不同类型的动物细胞中.研究表明,在植物细胞中也至少存在角蛋白中间纤维体系.现在将核纤层蛋白(Lamin)也列入中间纤维蛋白家族.各类中间纤维都具有10nm纤维的形态学特征.角蛋白中间纤维的多肽性质非常复杂,含30多种多肽,分子量在40～70ku之间.根据角蛋白的等电点、分子量及抗原决定簇性质,将角蛋白分成两亚类:I型角蛋白即酸性角蛋白,分子量在40～57ku之间;Ⅱ型角蛋白为中性偏碱性,分子量在53～70ku.角蛋白中间纤维必定是这两类角蛋白即酸性和碱性角蛋白互补装配而成.     

间隙连接蛋白类似物在蚕豆叶肉细胞原生质体上的定位

细胞之间的连接和交通对生物体的生长发育过程具有非常重要的作用.作为细胞之间交通通道的胞间连丝和间隙连接,既有结构上的差异,又有功能上的相似性.这说明它们之间有着某些相似的生化调控机制.目前的研究结果表明间隙连接的主要结构成分是连接蛋白,并且通过构象变化能够调控细胞间物质的运输.由于目前对胞间连丝的分子结构所知甚少,所以使得对它的研究相对落后于间隙连接的研究.尽管有研究表明植物体中有类似动物间隙连接蛋白的物质存在,但是该物质在植物中(尤其在胞间连丝上)存在的确切位置仍不十分清楚。     

NF-L和NF-M在上皮细胞内表达并与角蛋白或波形纤维蛋白共组装

神经丝及细胞质角蛋白纤维都是异源多聚体,它们只有在与其他合适的中间丝蛋白亚基一起表达时才能装配成中间丝。为了研究不同类型的中间丝蛋白间的组装特性,构建了绿色荧光蛋白（GFP）与NF－L或NF－M融合蛋白的重组腺病毒表达载体,并将目的基因在vero细胞内表达,免疫荧光观察结果显示NF－L－GFP或GFP－NF－M不但能与细胞内源性波形纤维蛋白共组装,而且同样能掺入到角蛋白纤维网络中。     

NF-L蛋白在sf9细胞内表达能单独形成中间纤维样结构

神经丝(neurofilament,NF)是中间纤维的一种类型,组成神经丝的蛋白按其分子量的不同可分为NF-L,NF-M和NF-H三种,分别代表低分子量、中等分子量和高分子量神经丝蛋白.在体外,NF-L能单独装配成10nm纤维,而NF-M或NF-H则只有在NF-L或其它类型的中间纤维蛋白存在的条件下才能一起组装成纤维.当NF基因被转染到成纤维细胞表达时,NF蛋白三组分都能单独与vimentin一起组装成稳定的细胞质纤维网架.利用IF缺陷型细胞SW13进行转染试验的结果显示,与Ⅲ型IF蛋白亚基(如vimentin)不同,没有一个     

植物细胞壁研究与生物质改造利用

细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的重要结构特征之一,在植物细胞生长发育和环境响应中发挥重要作用.同时,地球上陆生植物光合作用产物约70%存于细胞壁中,细胞壁生物质是地球上最丰富的可再生资源.植物如何将光合产物合成为细胞壁成分?人类如何有效利用大量的、可再生的细胞壁生物质资源?这些问题近年来受到了广泛的关注.本文对细胞壁合成、利用生物技术对细胞壁生物质进行改造,以及细胞壁生物质利用等研究进行简要介绍和综述.     

科学之窗

2001年的农业——试管棉花到2001年棉花地被忘记的一干二净;虽然我们仍然穿着天然的、多纤维的衣服,但种植它的老方式——在土壤里——将完全消失了。得克萨斯工科大学的生物学家乔·古登已发现在实验室里从单种细胞中生长出棉花纤维的方法;在种植的棉花植物上生长出纤维     

通过导入外源基因改良作物

伦敦的生物化学家发展了一种新的将外源基因插入植物染色体的方法。一旦插入,这些外源基因就可以在每一细胞中成百倍地复制。外源基因不仅以众多的数目有存在于一个细胞中,     

利用农杆菌设计新基因

一类叫做农杆菌的微生物,能把DNA插入植物细胞,科学家现在力图利用这种天然系统的优点来改良作物。科学家们选取的一种基因,已首次置放在农杆菌DNA的载体上并转移到植物细胞中,而且这种新基因在植物内的存在已为实验所证实。跨出了这一有希望的步子以后,科学家们看到,有可能利用遗传工程赋予     

细胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

钙调素(Calmodulin CaM)作为主要的多功能的Ca~(2+)受体,传统上被认为是细胞内信号转导(Signal transduction)途径中的主要信号分子。然而近年来国内外的一些研究结果表明CaM不仅存在于细胞内,也存在于细胞外。在植物系统中,Biro和孙大业等人(1984)首次发现燕麦胚芽鞘细胞壁中存在CaM,随后我室一系列工作,包括从小麦细胞壁中纯化CaM、用金标免疫电子显微镜从玉米根尖细胞壁中检测到CaM,以及从悬浮培养的白芷和胡萝卜胞培养介质中检测到CaM,证实了植物细胞外CaM存在的普遍性。另外,我室近年来还发现细胞外CaM可以促进白芷细胞增值、原生质体壁再生及第一次分裂,并且还在白芷和胡萝卜细胞外检测到了CaM结合蛋白(CaMBPs),并将其中主要的分子量为21 ku的CaMBP纯化。上述结果表明植物细胞外不仅存在CaM,而且细胞外CaM还具有生物学功能。     

显微镜下的世界

如果你仔细观察成熟西瓜的切口,就可看到它的瓜瓤由许多细小的充满无色汁液的椭圆形小囊构成,这就是细胞。不过这是极少的凭肉眼即能分辨出细胞的一个例子。有些植物的纤维细胞还要大些,如亚麻纤维有40—65毫米。大多数细胞凭肉眼无法分辨,而可以在放大     

植物精细胞研究的现状及其在植物育种上的应用

作为完整细胞的植物精细胞人们对显花植物的雄配子是一个细胞而非裸露的核的认识已有数十年了。超微研究表明,在绝大多数植物中,精细胞含有除质体外的细胞器的所有组分,雄配子细胞质的存在,引出了一些好奇的问题和诱人的前景: 1)父本细胞质的哪部分能转移到卵细胞而后又被子代所遗传(如果有的话)? 2)同一花粉管中的两个精细胞在核和细胞质组分上是否均质的? 3)一对精细胞中是否有一个精细胞事先决定(预     

红藻坛紫菜(Porphyra haitanensis)中功能光敏色素的存在

高等植物中普遍存在光敏色素是早为人们所知的,但是它在低等植物中是否存在至今仍然有争论。Salisburg总结了早期的研究指出:未曾发现在真菌和藻类中存在光敏色素的证据,绿藻是例外,因而光敏色素似出现于在系统演化上只有叶绿素a和b为其光合作用受体色素的植物中。其后,Rentschler报告了甘紫菜(P.tenera)单孢子发育的光周期的诱导;Dring发现甘紫菜孢子囊的发生能在长暗周期的中间被瞬间的红光所打断,而再为远红光所     

Ti质粒基因在单子叶植物朱顶兰和吊兰中的表达

致瘤农杆菌感染创伤的双子叶植物后,由于创伤激活了细胞体内的特异性信号分子,诱导Ti质粒毒性基因(vir)的调节和转移DNA(T-DNA)中间物的产生,从而使T-DNA转移到植物细胞之中。T-DNA中致瘤基因(onc)的表达导致冠瘿瘤的形成;胭脂碱合成酶基因(nos)或章鱼碱合成酶基因(oct)表达产生胭脂碱(nopaline)或章鱼碱(octopine)。这类胍基衍生物(opine)的检测就能为T-DNA是否在植物细胞中表达提供了直接的证据。因此,人们能够以nos或oct为标记基因利用农杆菌的Ti质粒作为植物基因工程载体,从     

细胞色素c诱导胡萝卜细胞核的体外凋亡

在胡萝卜细胞胞浆提取物ＣＳ－１００中加入ＣｙｔＣ可建成高效诱导细胞凋亡的植物非细胞体系,在瞎术诱导体系中,温育的胡萝卜细胞核在表现典型的凋亡形态学特征的同时,其ＤＮＡ发生特异缓解形成ＤＮＡＬａｄｄｅｒ,ＴＵＮＥＬ实验也说明ＤＮＡ发生了３′－ＯＨ特异断裂,研究表明,ＣＳ－１００非细胞体系是研究植物细胞凋亡机理的一个很好的,方便在实验模式,在植物细胞凋亡过程中可能存在与动物细胞凋亡相似的机制。     

免疫香蕉

美国康奈尔大学植物研究所的研究人员最近培植了一种奇异的香蕉,只要吃一个,就可像注射疫苗一样使人避免诸如乙肝、霍乱和痢疾等传染病。科学家通过将某种改变了形式的病毒疫苗注射进香蕉树,来培植香蕉疫苗,该病毒的遗传物质会永远成为植物细胞的成分,随着植物的成长,植物细胞就会产生出病毒蛋白,但它不是那种具有传染性的病毒。人食用这种香蕉以后,免疫     

让植物生产蜘丝

研究人员已将蜘蛛基因插入马铃薯和烟草植物 ,以使这些植物在它们的组织中制造大量的丝蛋白。如果将此蛋白质织成线 ,它们不仅能生产出坚韧的纤维 ,而且可制成无毒的能生物分解的生物医药用布。来自德国Ｇａｔｅｒｓｌｅｂｅｎ研究所的尤多·康拉德 (ＵｄｏＣｏｎｒａｄ)和同事们制成了金黄色球形蜘蛛丝蛋白基因的人造变体并把它们拼接入几种植物的基因组。他们发现 ,有些植物的蛋白质总量中 ,有 2 %以上由丝蛋白构成。将蜘蛛丝基因转入细菌已获成功。这些细菌在发酵罐里人工培养并在那里制造丝蛋白。但这些细菌得用相对昂贵的丝蛋白成分即…