体细胞胚胎发生相关类受体蛋白激酶基因(SERK)的研究进展

植物体内存在一个编码富亮氨酸重复受体蛋白激酶、与体细胞胚胎发生相关的类受体蛋白激酶基因(SERK)大家族,其在早期胚胎、小孢子、成熟胚珠和维管组织中表达。文章从SERK的结构、编码的蛋白、基因表达、功能以及信号转导介绍了SERK的研究进展。

百子莲体细胞发育受体激酶APSERK1(Somatic Embryogenesis Receptor Kinase1)基因全长克隆及表达分析

根据前期百子莲(Agapanthus praecox ssp.orientalis)转录组测序分析的结果,获得了1个与胚性能力相关的关键基因Somatic Embryogenesis Receptor Kinase1(SERK1)同源性较高的核心片段。采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)方法得到了百子莲SERK基因cDNA全长序列,命名为ApSERK1。序列分析表明,百子莲ApSERK1基因开放阅读框(ORF)为1800bp,编码1个含有600个氨基酸的蛋白质。氨基酸同源性比对发现,百子莲ApSERK1蛋白序列与水稻、小兰屿蝴蝶兰、铁皮石斛、椰子树和菠萝等植物蛋白序列的相似性可达到90%以上。实时荧光定量qRT-PCR结果表明,ApSERK1基因有一定时空表达差异,在百子莲的种子、小花梗中表达含量最高,且随着外源生长素浓度的增加,胚性愈伤组织的胚性能力呈现下降趋势。推测ApSERK1基因是衡量植物细胞胚性能力的重要指标。

植物体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶的生物学功能

体细胞胚胎发生受体类蛋白激酶(Somatic embryogenesis receptor-like kinases,SERKs)属于膜富亮氨酸重复序列受体类蛋白激酶(Leucine-rich repeat sequence receptor-like kinase,LRR-RLK)家族的第二亚类。SERK具有典型的胞外信号受体结构域、跨膜结构域和胞内激酶活性结构域,研究发现SERKs在植物生命活动中承担着多个角色。文章简述了SERKs的典型结构域特征,重点介绍该类蛋白在体细胞胚发生、生殖发育、激素感应和病理反应方面发挥的功能,同时对该蛋白激酶的研究价值和应用前景进行了探讨。

胚胎小肠Cajal细胞的发育研究

目的 研究人胚胎小肠Cajal细胞的发育变化规律。方法 采用全层铺片结合切片的免疫细胞化学技术。结果 Cajal细胞呈酪氨酸激酶受体 (Kit)和波形蛋白 (vimentin)免疫反应阳性。在胚胎发育早期 ,Cajal细胞较少 ,为单层 ,稀疏分布于肌间神经丛周围 ,细胞为梭形 ,可见两个短而小的突起 ,未见分支 ;随着胎龄的增加 ,Cajal细胞数量增多 ,胞体增大 ,突起伸长 ,并出现分支。此时 ,肌间神经丛周围的Cajal细胞出现两层 ,其长轴彼此垂直 ,分别平行于环行肌和纵行肌。与此同时环行肌层内亦可见少许Cajal细胞 ;出生前 ,肌间神经丛部位的Cajal细胞接近成熟 ,两层细胞的突起进一步增多、伸长 ,彼此间形成与成人相似的完整的细胞网络。此时深肌丛附近亦可见少量Cajal细胞。结论 人的小肠Cajal细胞发育有一定的时间顺序 ,即肌间神经丛周围最先出现 ,肌内次之 ,深肌丛较晚 ,出生前肌间神经丛周围的Cajal细胞已经接近成熟。这种发育演变若发生异常 ,可能导致某些胃肠动力障碍性疾病。

牛卵母细胞质内注射体细胞核移植胚的早期发育

研究牛皮肤成纤维细胞的处理方式对卵质内直接注射法构建的核移植胚胎发育的影响,同时比较了MⅡ期与TⅡ期卵母细胞作为受体的效果。结果表明:在细胞核注射前对供体细胞作低渗处理可明显提高胚胎构建的成功率和早期发育能力。牛皮肤成纤维细胞是否作G1/G0期同期化处理,对核移植胚胎的发育没有明显的影响。发现供核细胞在悬浮情况下作休眠处理,所得核移植胚胎的发育能力与贴附休眠的细胞基本相同,且悬浮休眠3d后的细胞无需再作低渗处理便可用作细胞核注射。MⅡ期或TⅡ期卵母细胞作为胞质内核注射受体,对牛体细胞核移植胚胎的早期发育没有明显影响。

白藜芦醇对人白细胞介素-1受体相关激酶-M基因表达的抑制作用及其机制

目的探讨白藜芦醇对人白细胞介素-1受体相关激酶-M(IRAK-M)基因表达的抑制作用及其分子机制。方法用不同浓度的白藜芦醇分别作用于转染神经前体细胞表达发育调控样蛋白4(Nedd4L)-HA或IRAK-M-Flag质粒的Hela细胞和人单核细胞株THP1细胞,处理20 h后采用Western印迹法检测其Nedd4L和IRAK-M的表达。在A549和Hela细胞中分别共转染IRAK-M-Flag和不同浓度的Nedd4L-HA表达质粒,36 h后采用Western印迹法检测IRAK-M和Nedd4L的表达。用IRAK-M-Flag和Nedd4L-HA表达质粒分别单独转染、共同转染至Hela细胞,36 h后用细胞裂解液处理细胞,采用免疫共沉淀法检测IRAK-M与Nedd4L的相互作用。在A549细胞中分别共转染IRAK-M-Flag和Nedd4L-HA表达质粒,36 h后采用免疫荧光法检测IRAK-M和Nedd4L的共定位情况。结果 Hela细胞中分别转染2μg外源Nedd4L-HA或IRAK-M-Flag质粒24 h后,0、10、20μmol/L白藜芦醇处理20 h,Western印迹法检测结果显示,10、20μmol/L白藜芦醇处理组的Nedd4L-HA蛋白质相对表达量均显著高于0μmol/L白藜芦醇处理组(P值均<0.01),而10、20μmol/L白藜芦醇处理组IRAK-M-Flag蛋白质相对表达量均显著低于0μmol/L白藜芦醇处理组(P值均<0.05),且20μmol/L白藜芦醇处理组显著低于10μmol/L白藜芦醇处理组(P<0.01)。0、10、20μmol/L白藜芦醇处理THP1细胞20 h,Western印迹法检测结果显示,10、20μmol/L白藜芦醇处理组的Nedd4L蛋白质相对表达量均显著高于0μmol/L白藜芦醇处理组(P值均<0.01),而IRAK-M蛋白质相对表达量均显著低于0μmol/L白藜芦醇处理组(P值均<0.05)。在A549和Hela细胞中分别转染1μg的IRAK-M-Flag和不同质量(0、0.5、1μg)的Nedd4L-HA表达质粒,Western印迹法结果显示,在A549细胞中,0.5、1μg Nedd4L-HA转染组的IRAK-M-Flag蛋白质相对表达量均显著低于0μg Nedd4L-HA转染组(P值均<0.01);在Hela细胞中,0.5、1μg Nedd4L-HA转染组的IRAK-M-Flag蛋白质相对表达量均显著低于0μg Nedd4L-HA转染组(P值均<0.01)。用IRAK-M-Flag、Nedd4L-HA表达质粒分别单独转染、共同转染至Hela细胞中,免疫共沉淀检测结果显示,在共表达IRAK-M和Nedd4L的细胞裂解物中,用抗Flag的抗体能将Nedd4L-HA沉淀下来,用抗HA的抗体同样能将IRAK-M-Flag沉淀下来。将表达质粒IRAK-M-Flag和Nedd4L-HA共同转染至A549细胞中,36 h后免疫荧光检测结果显示,在共转染的细胞中,可观察到绿色荧光和红色荧光以重叠形式分布于细胞膜和细胞质中。结论白藜芦醇可抑制IRAK-M蛋白的表达,其作用机制可能与Nedd4L蛋白的表达上调有关。

SCF/c-kitR在生殖腺胚胎发育中作用的研究进展

SCF(stem cell factor,干细胞因子)是由小鼠第10号染色体sl基因位点编码的多功能生长因子(Zsebokin等,1990),又名肥大细胞生长因子.SCF的受体c-kitR是由显性白斑基因(dominant whitespotting,wlocus)编码的酪氨酸激酶受体,又名原癌基因受体(proto-oncogene receptor).以往,对SCF/c-kitR的大量研究集中于其对造血系统、神经系统的调节,表明SCF/c-kit不但通过Ras/Raf-1/MAP、JAK/STAT、Src家族信号传导途径调节造血细胞、免疫细胞的生成和功能发挥,还是神经-内分泌-免疫网络中调控因子的一员.近年来,大量的体内外研究显示,SCF/c-kitR和外界环境的其它因子相互作用,共同调控着生殖腺的发生和发育,本文就SCF/c-kit在此过程中的表达和作用进行综述.

马铃薯SERKs家族基因的分离及其在植物免疫信号中的功能

【目的】对马铃薯体细胞胚胎发生类受体激酶(somatic embryogenesis receptor-like kinases,SERKs)基因进行克隆,通过序列分析和表达分析,初步探究马铃薯体细胞胚胎发生类受体激酶是否能够作为共受体在植物免疫防御应答中发挥功能.【方法】以拟南芥SERKs家族基因氨基酸序列同源比对马铃薯基因组数据库,找到了3个马铃薯SERKs家族基因.利用高效的Gateway技术,从马铃薯中克隆了StSERK1,StSERK3A和StSERK3B 3个马铃薯SERKs家族基因;以拟南芥免疫激活型突变体bak1-3 bkk1-1为背景,通过遗传学、分子生物学及生理生化的方法对3个马铃薯SERKs基因在植物免疫调控中的作用进行基因功能研究.【结果】结构域分析和遗传进化树结果证实,StSERK1、StSERK3A和StSERK3B均具有体细胞胚胎发生类受体激酶结构域特征.组织表达分析显示,马铃薯3个SERKs基因均能在植物中表达.遗传数据证实,3个马铃薯SERKs基因均能不同程度抑制bak1-3 bkk1-1免疫激活的表型.【结论】马铃薯StSERKs基因具有SERKs家族基因的典型保守结构域特征,能够参与植物先天性免疫应答.

复旦大学马兰教授研究组发现GRK在胚胎发育中的新功能

复旦大学脑科学研究院和上海医学院马兰教授研究组一项最新研究发现，细胞内G蛋白偶联受体激酶GRK2通过调控细胞周期蛋白可影响斑马鱼胚胎早期发育，这一新发现揭示了GRK在调控受体信号和胚胎发育中的关键作用和GRK具有蛋白激酶活性非依赖的新功能，为进一步研究GRK参与人类胚胎发育的机制奠定了基础，这一研究成果已刊登在最新一期国际一流杂志美国《国家科学院院刊》（PNAS）上。

复旦大学等发现GRK在胚胎发育中的新功能

复旦大学脑科学研究院和上海医学院马兰教授研究组一项最新研究发现，细胞内G蛋白偶联受体激酶GRK2通过调控细胞周期蛋白可影响斑马鱼胚胎早期发育，这一新发现为进一步研究GRK参与人类胚胎发育的机制奠定了基础。

SERKs,拟南芥中一组参与多条细胞信号传导途径的共受体

植物体细胞胚胎发生类受体激酶(SERKs)属于富含亮氨酸重复序列类受体激酶(LRR-RLK)第二亚家族,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中共有5个成员,是一组国际植物学界的热点研究蛋白,广受关注.近年来的研究表明,SERKs作为共受体参与包括油菜素内酯信号传导、花药绒毡层细胞分化、气孔和维管束发育及花器官脱落在内的诸多生长发育过程;还参与细胞死亡调控、植物对病原菌的先天免疫反应等过程.

组织胚胎学

上海科学家揭示细胞内G蛋白偶联受体激酶在胚胎发育中的关键作用；日本科学家揭示龟长甲之谜；

PDGF家族新成员:PDGF-C和PDGF-D

血小板源性生长因子(PDGF)是成纤维细胞,平滑肌细胞以及其它间充质来源细胞的强有丝分裂原和化学驱动剂。同VEGF家族成员类似,PDGF家族每一成员都含有一个高度保守的PDGF/VEGF同源结构域。生物活性PDGF分子一般由二硫键连接的同源二聚体或异源二聚体组成,受体是酪氦酸激酶受体PDGFR-α,βPDGF及其受体在胚胎发育过程中扮演着非常重要的角色,尤其是肾脏、血管、肺和中枢神经系统。PDGF家族成员目前至少有4个,即PDC-A,B.C.D. 其中PDGF-A.B的研究历史已有二十余年.而PDGF-C.D是近年来刚发现的两个新成员 本综述主要是探讨PDGF-C.D两配体的结构和功能特性,并与两个传统的PDGF分子PDGF-A和PDGF-B加以比较。

Ephs/ephrins的结构功能与恶性脑胶质瘤

受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTK）家族成员Ephs及其配体ephrins在胚胎发育尤其是中枢神经系统的发育中的作用是目前的研究热点之一。近年来，学者们对Ephs和ephfins诱导恶性肿瘤的发生发展过程产生了极大的兴趣。

植物肽激素受体激活的新机制

植物磺化肽类激素(phytosulfokine,PSK)是植物肽类激素的典型代表,它是有两个酪氨酸磺酸化修饰的直链五肽,在植物体的生长和发育过程中有广泛而重要的调控作用。PSK发挥作用需要被细胞膜上的受体激酶PSKR(phytosulfokine receptor)识别来进行信号转导。但目前该肽激素的信号识别和其受体激活的分子机制还不清楚。该实验室通过解析PSKR胞外结构域没有结合PSK和结合PSK以及结合PSK和共受体这三种状态的晶体学结构,直观而全面地揭示了激素识别和受体激活的分子机制。PSK通过形成反向β片层与PSKR岛区中的β片层互作而结合,PSK的两个磺酸化基团直接参与同PSKR的结合。通过遗传和生化等实验的验证,发现PSK可以介导PSKR和体细胞胚胎发育受体激酶(somatic embrogenesis receptor like kinases,SERKs)的结合。进一步通过解析PSK-PSKR-SERK的受体激活复合物的晶体学结构发现,PSK没有同SERK结合,而是通过诱导PSKR岛区的构象变化来别构介导PSKR与SERK结合,这一机制区别于经典的"分子胶"模式。该研究揭示了PSK识别的分子机制和受体PSKR的激活新机制。

巴西橡胶树HbSERK2的克隆与表达分析

为了探究体细胞胚胎发生相关类受体蛋白激酶基因在橡胶树体细胞胚发生中的作用,在橡胶树体细胞胚转录组测序的基础上,克隆出一条编码巴西橡胶树体细胞胚胎发生相关类受体蛋白激酶(somatic embryogenesis receptor-like kinase, SERK)基因的序列,命名为HbSERK2。HbSERK2长1 404 bp,编码467个氨基酸,推测HbSERK2蛋白分子量为51.49 kD,等电点为5.53。Hb SERK2序列与木薯、毛果杨、胡杨、蓖麻、柑橘、麻风树等物种的体细胞胚胎发生相关类受体蛋白激酶具有较高的同源性,分别为99%、97%、97%、97%、97%、97%。生物信息学分析表明,Hb SERK2含有一个高度保守的蛋白激酶家族结构域,并且含有ATP结合区、蛋白激酶活化位点和Ser/Thr活性位点。q RT-PCR结果显示,HbSERK2在50 d愈伤、初级胚、球形胚、子叶形胚和幼苗中均有表达,在初级胚中表达量最高。本研究结果表明HbSERK2可能在橡胶树体细胞胚发生早期发挥重要作用。