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MAPK级联及其在植物抗病防卫反应中的研究进展

徐良伟;吴小祝;贾明良;李同建;文锋

【期刊名称】《《激光生物学报》》

【年(卷),期】2019(028)006

【总页数】8页(P488-495)

【关键词】MAPK级联;抗病防卫反应;信号转导;蛋白激酶

【作者】徐良伟;吴小祝;贾明良;李同建;文锋

【作者单位】九江学院药学与生命科学学院九江332000

【正文语种】中文

【中图分类】Q945

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase，MAPK)级联途径存

在于所有生物体并且具有极高的保守性，与植物的生长发育和响应环境胁迫密切相

关。典型的MAPK级联途径由MAPK、MAPK激酶(促分裂原活化蛋白激酶激酶，

mitogen-activatedproteinkinasekinase，MAPKK)、MAPKK激酶(促分裂原

活化蛋白激酶激酶激酶，mitogen-activatedproteinkinasekinasekinase，

MAPKKK)三个蛋白激酶家族成员构成。其中MAPKKK是该级联途径最上游，通

常为跨膜分子，能够感受外界刺激而自我磷酸化，将胞外信号转导至胞内。自磷酸

化激活的MAPKKK通过将MAPKK中的丝氨酸/苏氨酸残基(S/T-X3-5-S/T)磷酸

化从而激活MAPKK。MAPKK处于该级联途径的中枢位置，活化的MAPKK通过

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磷酸化MAPK的苏氨酸/酪氨酸残基(T-X-Y)进而激活MAPK。最后，被激活的

MAPK主要执行三种生理功能：1)磷酸化细胞骨架蛋白，引起细胞骨架的改变；2)

激活其它蛋白激酶，引发胁迫信号传递；3)通过转位进入细胞核，与转录因子结合

并使之磷酸化激活，从而调控目的基因的表达。近年来，越来越多的研究证据证实

MAPK级联参与并在植物抗病信号转导过程中起到十分重要的作用。本文就

MAPK级联途径在植物抗病防卫反应中的研究进展进行综述。

1植物MAPK级联途径的组成

MAPKKK是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，该激酶存在许多保守结构域和位点，如

亮氨酸拉链、G蛋白的结合域、丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点，因此MAPKKK可以

感受多种外界环境刺激。植物中的MAPKKK基因家族成员根据其催化功能结构域

的不同，可以分为MEKK、RAF和ZIK三个亚家族，其保守结构域分别为

FG(T/S)Px(W/Y/F)MAPEV、GTxx(W/Y)MAPE和GTPEFMAPE(L/V)(Y/F)。如早

期发现与细胞周期调控相关的YDA、ANP1、ANP2和ANP3属于MEKK类，与

逆境胁迫相关的CTR1和EDR1属于Raf类。MAPKK是一种双重特异性激酶，含

有高度保守的磷酸化位点S/T-XXXXX-S/T。通过基因和蛋白结构的不同可以将

MAPKK分为A、B、C、D四个亚族，其中C、D亚族编码的MAPKK只有一个

外显子[1]，其活性部位氨基酸序列为VGExxYMSPER[2]。MAPK是一种丝氨酸/

苏氨酸蛋白激酶，分子量一般为38～55kD。研究发现在