植物细胞周期及其调控

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1、维普资讯http://www.cqvip.com植物生理学通讯第40卷第4期，2004年8月401植物细胞周期及其调控刘姜瑾姜孝成湖南师范大学生命科学学院，长沙410081PlantCellCycleandItsRegulationL1UJiang-Jin，JIANGXiao-ChengCollegeofLifeSciences,HunanNormalUniversity,Changsha410081提要概述了植物细胞周期的特点及其调控。关键词植物；细胞周期；调控细胞周期即细胞增殖过程。此过程中的主要从植物细胞周期的模式图(图1)可以看出，和事件是DNA复制成2份拷贝，通过有丝

2、分裂方式其他真核生物一样，植物细胞周期中某些基本的平均分配到2个子代细胞中去。细胞周期可以划调控因子是保守的；但植物细胞周期的调控机分为DNA合成期(S期)和有丝分裂期(M期)。M期制、调控因子种类的多样性及其在生长和发育过结束后和S期开始前的间隙称为G，期，S期结束程中所起的作用在很大程度上是植物特有的[6,71。后和M期开始前的间隙期则称为G，期⋯。细胞周从植物中已经分离出多种周期因子和CDKs期是所有活的生物体的基本特征。在真核生物的的同源物，已鉴定的基因数目以不可思议的速度细胞周期中，在S期和M期的入口似乎由一类称在增加。人们已经采用Northernblot、原位杂交之

3、为周期因子(cyclin，Cyc)的蛋白质与其依赖激和启动子，GUS融合技术对这些序列的细节进行了酶(cyclin．dependentkinases，CDKs)形成的复合物研究。但对这类复合物在植物细胞周期中的作用控制着，且调控的机制是保守的。另一方面，由还知之甚少，人们对这方面的认识主要来自研究于存在多种Cyc／CDKs复合物，加之真核生物的它们在其他真核生物中的作用所积累的资料。细胞分裂还能对内外信号做出适当的反应，因此lCDKs其调控机制必然存在多样性。对细胞周期及其调CDKs是一类含特征性丝氨酸，苏氨酸的激控机制进行研究，将能揭示真核生物生长发育的酶，在所有真核细胞中控

4、制细胞周期的整个进本质，并从多个水平上对其进行调控。程。CDKs的活性既受与之相结合的周期因子调在高等真核生物的进化过程中，极为重要的节亚基的调节，又与特异的磷酸化，去磷酸化反应是生物体生长过程中细胞分裂的协调性，以及多有关。CDKs含有特异性的结构域，其中有周期因细胞组织中不同细胞类型的分化。高等动植物复子和ATP结合区以及保守的磷酸化调控位点【8、9】。杂的机体结构进化决定于细胞分裂的G，期，受细在酵母中，一个CDK就足以驱动细胞周期的胞周期起点到有丝分裂的转折期或在此之前发挥主各个时期。但在多细胞生物体中则需要一个CDK要作用的控制因素所调节(图1)。越来越多的证据家族，

5、其中每个CDK成员发挥特定的功能【lo】。从表明，哺乳动物和植物在此时期中的调控机制出大量单子叶植物和双子叶植物中已分离出多种乎意料地相似，比如都涉及成视网膜细胞瘤蛋白CDKs的同源物I7,11,12】。植物的CDKs大致分为2种(Rb)、转录因子E2F、D型Cycs及其依赖激酶的类型：(1)PSTAIRE型。这一类型包含PSTAIRE参与等等【2—1。在真菌和酵母中却不存在这些蛋白。极有可能的是，正是由于G．期调节途径中收稿2003．0609修定2004-03．08多个因子的参与，才保证了高等多细胞生物体结资助湖南省自然科学基金项目(03JJY3026)。构的复杂性和协调性⋯

6、。通讯作者(E-mail：jxclc@hunnu．edu、cn．Tel：0731-8872451)。维普资讯http://www.cqvip.com植物生理学通讯第40卷第4期，2004年8月氨基酸序列，位于十分保守的含有16个氨基酸残能出现在细胞系的分化或细胞分裂的特定时期，基的周期因子／ATP结合区中。裂殖酵母的cdc2基并不控制细胞周期的全过程[1引。因同源物与植物中编码cdc2或者cdc2a蛋白质的基除以上两大类型以外，还存在C型CDKs和因相似。最近，有人建议将植物的PSTAIRE—CDK活化激酶(CDK—activatingkinases，CAKs)。CDK命名为C

7、DK—a。(2)非PSTAIRE型。这一类迄今，C型CDKs的功能还不清楚；而CAKs的型在与PSTAIRE对应的位点含有不同的结构域，作用是调节CDK—a类的活性。在有些生物体如哺最初确认的是植物特有的PPTALRE或者乳动物中，CAKs不仅活化CDKs，而且还通过PPTTLRE序列，最近重新命名为CDK—b族[7】。事催化RNA聚合酶一II的羧基末端区(CTD)磷酸化而实上，表达和序列同源性分析表明存在着2种不使之活化。在另一些生物体如酵母中，则由不同同的CDK—b亚类：CDK-bl和C