全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2011, 47 (4): 339~346 339
收稿 2011-01-25　　修定 2011-03-01
资助 国家自然科学基金(30871457和31071337)。
* 通讯作者(E-mail: dqli@sdau.edu.cn; Tel: 0538-8249137)。
拟南芥AtMEKK1的结构特征和信号转导功能
周严, 刘玉鲲, 孔祥培, 李德全*
山东农业大学生命科学学院, 作物生物学国家重点实验室, 山东泰安271018
摘要: 促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径是真核生物中高度保守的信号通路。MAPK级联途径由MAPKs、MAP-
KKs和MAPKKKs 组成, 通过MAPKKK→MAPKK→MAPK的逐级磷酸化传递细胞信号。AtMEKK1是拟南芥MAPKKK家
族中的一员, 是目前研究较为详细的MAPKKK。本文就AtMEKK1的结构特征、生理功能、信号转导中的“交谈”及其复杂
性进行综述, 旨在探讨植物MAPKKK的信号转导作用。
关键词: AtMEKK1; 信号转导; 信号特异性; MAPK级联途径
Structural Characteristics and Signal Transduction Functions of AtMEKK1 in
Arabidopsis
ZHOU Yan, LIU Yu-Kun, KONG Xiang-Pei, LI De-Quan*
State Key Laboratory of Crop Biology, College of Life Sciences, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018, China
Abstract: Mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades constitute a conserved signaling pathway in
eukaryotes. MAPK cascades consist of MAPKs, MAPKKs and MAPKKKs. MAPK cascades transduce signals
by sequential phosphorylation (MAPKKK→MAPKK→MAPK). AtMEKK1 is one of the MAPKKKs in
Arabidopsis and is the MAPKKK with detailed studies in plant. In this review, we summarized the structural
characteristics and physiological functions of AtMEKK1. Furthermore, we discussed the “cross-talk” of
AtMEKK1 with other signaling components and signal specificity. This review may shed light on the function
of plant MAPKKKs.
Key words: AtMEKK1; signal transduction; signal specificity; MAPK cascades
促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated
protein kinase, MAPK)级联途径是真核生物细胞信
号转导中高度保守的信号组分。MAPK级联途径
包括3种蛋白激酶 : 即MAPKKK、MAPKK和
MAPK。它们以逐级磷酸化的方式构成信号放大
途径, 特异性地感受上游刺激, 并将信号放大向下
传递给靶蛋白。MAPKKK是一类Ser/Thr蛋白激
酶, 通过磷酸化MAPKK中的S/T-X3-5-S/T基序, 将
其激活。MAPKK是一类双特异性蛋白激酶, 磷酸
化MAPK中T-X-Y基序的Thr和Tyr残基。MAPK位
于整个信号模块的最下游, 是一类Ser/Thr蛋白激
酶, 其磷酸化底物种类繁多, 包括转录因子、蛋白
激酶、细胞骨架结合蛋白等等。
MAPK级联途径(MAPK cascades)参与真核生
物的多种信号转导, 在调节生物体对环境的主动
适应过程中起重要作用。在植物中, MAPK的活化
与植物的生长发育及病原物侵染、机械伤害、触
摸、干旱、低温、高盐、渗透胁迫以及活性氧胁
迫等各种响应相关联(Morris 2001; Nakagami等
2005; Pitzschke等2009; Tena等2001; Zhang和Kles-
sig 2001), 同时MAPK也能响应铜、镉、铁、锌、
钒酸盐等重金属胁迫(Ding等2009; Jonak等2004;
Lin等2005, 2009; Liu等2010; Tsai和Huang 2006;
Yeh等2003, 2004)。
随着植物基因组研究的深入 , 植物体内
MAPKs的数量也逐渐被确定。迄今为止已发现拟
南芥中有20个MAPK、10个MAPKK、80个MAP-
KKK, 水稻中有15个MAPK、8个MAPKK、75个
MAPKKK, 白杨中有21个MAPK、11个MAPKK
(Hamel等2006; MAPK Group 2002; Rao等2010)。
根据MAPK编码蛋白序列T-X-Y基序的不同, 可将
其分为TEY类和TDY类, 依系统发生关系将TEY类
植物生理学报340
进而划分为A、B、C组, TDY类单独列为D组。
MAPKK的数量要少于MAPK和MAPKKK, 不同的
MAPKKK能激活同一种MAPKK, 进而MAPKK再
激活多种MAPK。根据氨基酸序列比对将拟南芥
的MAPKKs分为4组 , 分别为A、B、C和D组
(MAPK Group 2002)。而MAPKKK是数量最多、
最为复杂的一类, 至今研究还不清楚。
1 拟南芥中的MAPKKK
拟南芥基因组数据分析显示, 拟南芥存在80
个MAPKKK, 数量远多于MAPK和MAPKK, 他们
在一级结构和结构功能区上差别较大, 种类较多,
除了有蛋白激酶区外 , 还有多种其他的功能区
(MAPK Group 2002)。根据其蛋白催化区的氨基
酸序列可将其分为三类 , 即MEKK类 [MEKK
(MAPK/ERK kinase kinase/STE11 (Sterile 11)/
BCK1 (Bypass of C kinase 1)]、Raf类和ZIK类。其
中MEKK类有21个, Raf类有48个, ZIK类有11个
(Rao等 2010)。MEKK类又称为A组, 而A组又可以
分为4个亚组。AtMEKK1~4、欧洲油菜BnME-
KK1同属于A1亚组, 他们包含共同的N末端结构基
序(Jouannic等1999)。但AtMEKK4结构较为特殊,
在其N末端具有几个特殊的结构功能区, 即富含
Gly区、WRKY区、TIR区、NB-ARC区、富含Leu
区以及蛋白激酶区。YDA、ANP1、ANP2、ANP3
是研究较为详尽的MEKK, YDA属于A2亚组, 而
ANP1~3属于A3亚组, 它们在其C末端有一推测的
蛋白调控区。Raf类激酶又被分为B组和C组, B组
具有N末端延伸蛋白区, 而C组的较B组的短。拟
南芥的CTR1和EDR1就是一类B组Raf激酶, 它们
分别参与乙烯和病原抗性信号转导(Frye等2001;
Kieber等1993)。C组MAPKKKs的研究还不深入, 功
能还不清楚。而ZIK类与其他两类同源关系较远,
属于单独的一支, 拟南芥ZIK蛋白WNK1 (At3g04910)
能磷酸化参与调控昼夜节律的一个蛋白, 表明ZIK
类与其他两类MAPKKKs功能不同(Champion等
2004; Murakami等2002; Nakamichi等2002)。
拟南芥作为一种模式植物, 对它的研究较清
楚。目前拟南芥的基因组已经确定, 编码的MAPK
家族的基因也已知道, 但人们主要把精力都放到
了研究MAPK和MAPKK上, 而对于MAPKKK的研
究则很少。在MAPKKK中AtMEKK1的研究相对
于其他基因研究较多, 它的功能比较清楚。因此,
我们在此基础上对近几年AtMEKK1的研究成果进
行了总结, 以便能更清楚地了解AtMEKK1的结构
与功能。
2 拟南芥AtMEKK1
2.1 AtMEKK1的结构特征
AtMEKK1基因位于拟南芥的4号染色体上, 阅
读框包含1 827个核苷酸, 编码608个氨基酸, 预测
的蛋白质分子量是66 kDa。它与AtMEKK2~4、
BnMEKK1同属于A1亚组, 有着共同的N末端结构
基序和C末端激酶区。AtMEKK1的C末端激酶区
包含这一组所有的保守序列和11个保守的亚结构
域, N末端结构基序中包含5个蛋白基序(A、B、
B、C、D), 其中有一非催化侧翼区, 这一区域的蛋
白序列与其他同源的基因有明显的不同, 这也许
与底物专一性和调控机制有关(图1) (Jouannic等
1999; Mizoguchi等1996)。AtMEKK1 N末端的前
166个氨基酸能够负调控本身的激酶活性, 即当有
这166个氨基酸时AtMEKK1没有激酶活性, 而当去
除这些氨基酸后AtMEKK1就能表现出活性。这表
明AtMEKK1必需去除这些氨基酸后才能激活下游
的AtMEKs。而第166和249个之间的氨基酸与底
物的识别有关, 并且当AtMEKK1 N末端去除前249
图1 AtMEKK1的蛋白结构示意图(Hadiarto等 2006; Jouannic等1999; Mizoguchi等1996)
Fig.1 Protein Structure of AtMEKK1
数字代表氨基酸位置, 字母代表蛋白基序。F: 激酶调控区; G: 激酶区; 根据MEME程序, 激酶调控区包含A、B、B、C、D五个蛋白
基序; E: 与底物识别相关。
周严等: 拟南芥AtMEKK1的结构特征和信号转导功能 341
个氨基酸后, 它会失去激酶活性不能激活下游的
AtMEK1 (Hadiarto等 2006)。前人研究表明, At-
MEKK1是一种支架蛋白, MKK1和MKK2能与它
的C末端激酶区结合激活其活性; 而它的N末端调
控区又能与下游的AtMPK4和其他的B组MAPKs
结合发挥功能(Meszaros等2006); 除此之外, 它还
能直接与转录因子WRKY53结合调控基因表达
(Miao等2007)。因此, AtMEKK1蛋白结构是很复杂
的, 由于它的这种复杂性, 导致了其功能的多样性。
2.2 AtMEKK1参与胁迫响应
拟南芥在外界环境下生存经常会受到很多胁
迫刺激, 因此体内就会产生许多生理变化来响应
外界的刺激信号(表1)。MAPK级联途径就将外界
的刺激信号放大并传递下去使其响应这些刺激。
而MEKK1作为MAPK级联途径的一员, 它能够被
很多的刺激信号激活并将信号传递下去。它既能
参与生物胁迫也可以参与非生物胁迫响应, 二者
会在MAPK级联途径中发生“交谈”(cross-talk)。
2.2.1 AtMEKK1参与生物胁迫 AtMEKK1参与的
生物胁迫响应主要是由flg22刺激引起的胁迫反
应。flg是一个人工合成的多肽, 来自一个保守的
鞭毛蛋白结构域, 仅具有22个氨基酸就能诱发许
多细胞反应, 包括至少1 100个拟南芥基因的快速
转录诱导。flg22的受体是FLS2, 一个高度保守的
富含亮氨酸的受体激酶(LRR-RK) (Chinchilla等
2006; Felix等1999; Sun等2006)。最近研究表明, 诱
导的FLS2和BRI1-Associted Kinase (BAK1)的复合
物触发MAPK级联途径(Chinchilla等2007)。Asai
等(2002)的研究发现, 在原生质体和叶中flg22能激
活组成型活性的MEKK1 (即去除N末端调控区的
MEKK1), 再激活MKK4/MKK5, 最后激活MPK3/
MPK6, 组成一信号通路参与防御响应。可最近遗
传学研究证明, 拟南芥体内还存在另一信号通路:
MEKK1-MKK1/2-MPK4, 这条途径的证据来自于
这些蛋白能在酵母与体外相互作用(Ichimura等
1998)和功能缺失的mekk1、mpk4、mkk1mkk2突变
表1 AtMEKK1参与的信号途径
Table 1 The signal cascades of AtMEKK1
信号 级联途径 文献
flg22 MEKK1-MKK1/2-MPK4-MKS1/WRKY33 Gao等2008; Ichimura等2006; Qiu等2008a, b; Su等2007; Suarez-
Rodriguez 等2007
MEKK?-MKK4/5-MPK3/6-WRKY22/29 Asai等2002; Ichimura等2006; Su等2007
低温和盐胁迫 MEKK1-MKK2-MPK4/6 Ichimura等2000; Teige等2004
干旱胁迫 MEKK1-MKK1-MPK4 Ichimura等1998; Mizoguchi等1996, 1998; Hadiarto等2006
活性氧 MEKK1-MKK1/2-MPK4 Nakagami等2006; Pitzschke和Hirt 2009; Pitzschke等2009
衰老 MEKK1-WRKY53 Miao等2004, 2007
体的相关表型, 而且越来越多的实验证实MEKK1
的下游是MKK1/2而不是MKK4/5 (Gao等2008;
Ichimura等2006; Qiu等2008a, 2008b; Su等2007;
Suarez-Rodriguez等2007)。研究还表明, MEKK1并
不是与FLS2/BAK1复合物直接作用, 它们之间还
有一个信号中间体, 现在尚不清楚。MPK4的下游
底物是MKS1和转录因子WRKY33, MPK4与具有
完整N末端的MKS1、WRKY33相互作用形成三元
复合物, MPK4通过多重磷酸化MKS1, 使WRKY33
与之分离, 进而调控基因表达, 而且是一负调控机
制(Andreasson等2005; Meszaros等2006; Petersen等
2010; Qiu等2008a, 2008b)。综上所述, 拟南芥体内
存在 flg22-FLS2/BAK1-MEKK1-MKK1/2-MPK4-
MKS1/WRKY33信号通路。
但是Ichimura等(2006)和Su等(2007)都指出,
当拟南芥幼苗受到flg22处理后, MPK3和MPK6能
够被激活, 但它们并不依赖MEKK1。它们的上游
MKK4/5也能被激活, 并证明下游底物是转录因子
WRKY22/29 (Asai等2002), 但还不清楚其MEKK。
所以拟南芥体内还存在 f l g 2 2 - F L S 2 / B A K 1 -
MEKK?-MKK4/5-MPK3/6-WRKY22/29信号通路,
而且这是一种正调控机制。因此, 当拟南芥受到
f lg22刺激后会产生2条平行的信号通路 , 通过
MPK3/6的正调控和MPK4的负调控机制的相互作
用, 调节基因表达参与防御响应。
2.2.2 AtMEKK1参与非生物胁迫 早期研究表明,
植物生理学报342
AtMPK4和AtMPK6能被冷、盐胁迫激活, Ichimura
等(2000)推测AtMEKK1和AtMKK2也参与了冷和
盐胁迫, 并能激活AtMPK4和AtMPK6。随后Teige
等(2004)指出, 在拟南芥原生质体中, MKK2能被
冷、盐胁迫和MEKK1特异性激活, 而且酵母双杂
交、体外和体内蛋白激酶实验还发现MKK2能直
接与MPK4和MPK6相互作用。除此之外, mkk2突
变体减弱了对冷和盐胁迫的耐受力 , 而过表达
MKK2增加了对冷和盐胁迫的耐受力。最近Yang
等(2010a, 2010b)报道了AtMEKK1能与CRLK1相
互作用, CRLK1是一个新的Ca2+/CaM调节的类受
体激酶, Ca2+/CaM与CRLK1结合上调其活性, 再激
活下游的AtMEKK1途径调控冷胁迫。因此, 拟南
芥体内存在MEKK1-MKK2-MPK4/MPK6信号通
路传递冷和盐胁迫信号, 调控基因表达。
Mizoguchi等(1996)分离出2个受干旱诱导的
基因AtMEKK1和AtMPK3, 在干旱条件下, 5 min内
AtMEKK1和AtMPK3就被诱导表达, 1 h内显著增
强 , 随后表达持续增强 , 24 h后达到最高峰。
Ichimura等(1998)和Mizoguchi等(1998)利用酵母双
杂交实验鉴定出植物中第一条完整的MAPK信号
通路: AtMEKK1-AtMEK1-AtMPK4, 并证明它能传
递干旱和机械损伤信号。Hadiarto等(2006)又证明
AtMEKK1参与机械损伤胁迫, 经损伤处理后, At-
MEKK1很快就能被诱导表达, 1 min内表达量就很
高, 10 min达到最高峰, 20 min后开始下降。此外,
MEKK1能与下游的MKK1和MKK2相互作用, 但
更倾向作用于MKK1, 而且这种相互作用只出现在
损伤处理的早期(Hadiarto等2006)。因此, 拟南芥
体内存在MEKK1-MKK1-MPK4信号通路, 参与干
旱和机械损伤响应。
2.2.3 AtMEKK1与活性氧 受臭氧、重金属离子
和水杨酸等刺激时 , 植物会在体内积累活性氧
(ROS), 而植物要克服氧胁迫会产生一些清除活性
氧的酶, 如CAT等。例如, 拟南芥中的CAT1是受
ABA调节的。Xing等(2008)发现MAPKK抑制剂
PD98059能阻碍ABA调节的CAT1的表达, 而且拟
南芥的mkk1和mpk6突变体表型在响应ABA胁迫时
发生了改变。这些结果表明MKK1-MPK6通过
CAT1调控H 2O 2的代谢。而CAT2的表达是受
MEKK1和MPK4调控的(Pitzschke和Hirt 2009)。在
ROS代谢中MEKK1-MPK4途径是必不可少的组分
(Nakagami等2006)。在mekk1突变体中, 用DAB染
色发现了H2O2的积累, 而且这种突变体在发育早
期就会死亡。在原生质体中, MEKK1在H2O2存在
时被激活, 而且MEKK1是H2O2激活MPK4所必需
的。与此相一致, mpk4突变体中也出现了H2O2的
积累, 表明MPK4能诱导或稳定CAT2的活性(Naka-
gami等2006)。Pitzschke等(2009)发现在mekk1、
mpk4突变体中CAT2的表达量减少, 而mkk1/mkk2
突变体的则没有影响, 但是CAT1和CAT3的转录水
平在mekk1和mkk1/mkk2中升高, 而在mpk4中没有
变化。因此, 在mekk1突变体中同时存在CAT2的抑
制和CAT1、CAT3的诱导, 这可能是一反馈调节机
制, 以CAT1和CAT3合成的增加来弥补CAT2的不
足。在植物中CAT2的减少将导致H2O2含量增加,
植物将会启动另一机制增加CAT3的合成, CAT3使
APX1活性恢复并降低H2O2的含量(Zimmermann等
2006)。在mekk1、mpk4突变体中CAT2的表达量降
低, 但在mkk1/mkk2突变体中则没有变化, 这表明
在mkk1/mkk2突变体中除了CAT2抑制之外, 还存在
其他机制解释H2O2的积累; 而且CAT2的表达是受
MEKK1-MPK4途径调控的 , 但不经过MKK1/
MKK2。此外, Qiu等(2008a)利用转录组分析发现
MEKK1不仅能直接激活MPK4, 也能通过MKK1/
MKK2激活MPK4, 而且还能激活其他MAPKs途
径。在早期的酵母双杂交实验发现MEKK1能与
MPK4直接作用(Ichimura等1998), 此后生物化学实
验又证实了这一点(Nakagami等2006)。但是在响应
ROS时, MEKK1是直接激活MPK4, 是通过MKK1/
MKK2激活MPK4, 还是通过其他MAPKKs激活
MPK4, 目前还不清楚。我们推测植物体内有多种
机制清除ROS, 不同的机制响应的信号途径不同。
2.3 AtMEKK1与衰老
植物的细胞分化和发育过程与其他真核生物
一样都是建立在细胞周期基础之上的, 在酵母和
哺乳动物中MAPK级联途径参与应激反应和细胞
周期关键点的调控。与此相似, 在植物中MAPK级
联途径参与了细胞周期的调控, 也参与了植物细
胞分化和发育过程的调控。
衰老是植物发育的一个重要过程, 在植物发
育中起着重要作用。研究表明, 拟南芥中的AtME-
周严等: 拟南芥AtMEKK1的结构特征和信号转导功能 343
KK1是直接与转录因子WRKY53结合调控衰老
的。AtMEKK1能结合到WRKY53启动子的特殊
区域, 调控基因的表达, 还能磷酸化WRKY53蛋白,
从而增强其DNA结合活性, 表明AtMEKK1是一个
双功能蛋白(Miao等2007)。这一特殊区域对于
WRKY53的表达从依赖叶到依赖整体植株年龄的
转换是十分重要的。瞬时表达实验和双分子荧光
互补实验进一步验证了AtMEKK1与WRKY53的
相互作用(Miao等2007)。早前研究表明, H2O2能诱
导WRKY53的表达, WRKY53可以负调控自身基因
的表达(Miao等2004), WRKY53启动子缺失突变体
的研究证明AtMEKK1参与H2O2响应的WRKY53表
达调控(Miao等2007)。这些结果都表明, 在拟南芥
体内AtMEKK1能直接专一性的调控WRKY53的
转录及其转录活性。同时, WRKY53的表达可以被
真菌细胞壁内的几丁质诱导(Montesano等2003),
Gust等(2007)已经证明几丁质能激活MPK3和
MPK6。而且WRKY53的基因在mekk1、mkk1/
mkk2、mpk4突变体中通常上调表达(Pitzschke等
2009)。因此, WRKY53的表达不仅能被AtMEKK1
直接调控, 而且还可能通过经典的MAPKs信号途
径。
2.4 AtMEKK1的信号特异性
从以上讨论可以看出, AtMEKK1参与多种信
号传导, 而且在MAPK级联途径发生了“交谈”。可
是这些不同的途径并不是独立的, 不同的信号刺
激可以通过相同的MAPK级联途径, 而同一种信号
也可以激活不同的MAPK信号通路 , 其中一条
MAPK信号途径的缺陷并不影响其他的信号级联
途径。MAPK级联途径之间的这种“交谈”可能是
生物长期进化过程中有限的内部资源与泛多的外
部逆境信号相互适应的结果。然而AtMEKK1参与
的信号转导过程又是受严格调控的, 且存在着信
号特异性。两种机制维持这种特异性, 一种是蛋
白质之间的相互作用, 另一种是时空上的限制作
用, 它包括细胞类型的特异性和亚细胞区室化。
MAPKKs与MAPKs之间的结合区域是决定相
互作用特异性的主要方面(Bardwell等2009; Mody
等2009), 不同家族MAPKs的结合区域(CD domain)
氨基酸序列不同, 决定与上游MAPKKs结合的特
异性。虽然MAPKs通常是Ser/Thr蛋白激酶, 但它
们也表现出一定的Tyr激酶活性, Tyr位点的自磷酸
化提高了MAPKKs对MAPKs的亲和力。在酵母
中, 有三种机制维持酵母信号的特异性, 分别是“交
谈”抑制、反馈调节和支架作用(Zou等2008)。其
中起支架作用的是一些支架蛋白, 它们能将MAPK
组分停靠在一起而增加特异性和改变它们的活化
及反应速度。在植物中发现的支架蛋白很少, 然
而拟南芥中的AtMEKK1就是一种支架蛋白。At-
MEKK1的C末端激酶区可以与下游的MKK1和
MKK2结合, 而N末端调控区可以与MPK4和其他B
组的MAPKs结合, 它还能与WRKY53直接结合。
AtMEKK1可以与级联途径中的其他组分形成一种
酶-信号复合体, 避免不同信号途径的交叉, 加速信
号的传导过程。
MAPK信号的特异性还依赖于MAPK级联途
径组分的亚细胞定位。MAPK级联途径组分不同
的亚细胞定位对于理解信号转导的特异性和信号
进一步传递是非常关键的。MAPKs常常在细胞质
内被激活, 然后转移到细胞核内激活其底物。例
如, 拟南芥AtMEKK1能与衰老相关的转录因子
WRKY53直接相互作用形成MEKK1/WRKY53复
合物, MEKK1定位在细胞质和细胞核中, WRKY53
主要定位在细胞核中, 而MEKK1/WRKY53复合物
主要定位在细胞核中, 但在细胞质中也能检测到,
这种复合物形成后可能有一小部分由细胞核转移
到细胞质中(Miao等2007)。在正常条件下, MPK4
与其底物MKS1和转录因子WRKY33形成三元复
合物定位在细胞核, 但是用PAMP (pathogen-associ-
ated molecular patterns)处理时, MPK4被AtMEKK1
激活后磷酸化MKS1, 导致WRKY33从复合体上释
放下来, 从而调节基因表达(Qiu等2008b)。MAPK
级联途径组分不同的细胞类型定位也能决定
MAPK信号的特异性。例如, 拟南芥AtMPK4被定
位到不同的细胞内取决于幼苗的生长条件, 在平
板上生长的拟南芥, AtMPK4主要在保卫细胞中表
达; 而在土壤中生长的拟南芥, AtMPK4在叶边
缘、维管组织、叶柄、花和气孔均有表达(Peter-
sen等2000)。因此不同细胞内的AtMPK4将行使不
同的功能。
3 结语
MAPK 级联途径是高度保守且广泛存在的信
植物生理学报344
号通路。植物MAPKs的研究虽然起步较晚, 但研
究进展很快, 大量的研究表明, 植物MAPK级联途
径在生物胁迫、非生物胁迫、激素以及细胞分裂
和发育等多种信号传导过程中发挥着重要的作
用。细胞信号传导是由各种相互关联的信号途径
交织而成的一个网络。MAPK级联途径是细胞内
复杂信号网络系统的一部分, 它在植物耐逆反应
的信号传导途径也越来越复杂, 一个组分同时在
几个不同的信号通路中起作用, 一个信号刺激可
以激活不同的MAPK信号通路, 不同的信号刺激也
可以激活同一个信号通路, 这势必会造成信号通
路之间的交叉。但是, 细胞如何调控各种信号传
导的特异性, 避免不必要的“交谈”, 其机理还不
清楚。虽然蛋白质之间的相互作用和亚细胞定位
机制为信号传导的特异性提供了合理的解释, 但
是这两种机制是怎样发挥作用的, 是怎样维持的,
其详细机理目前还不是很清楚, 还有待于深入的
探究。酵母双杂交、pull-down、免疫共沉淀技术
为研究蛋白质之间的互作提供了理论依据和实验
方法; 同样绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,
GFP)技术可以检测蛋白质的定位情况; 而新近发
展起来的双分子荧光互补技术(bimolecular fluores-
cence complementation, BiFC)不仅可以在活细胞生
理环境中检测目标蛋白的相互作用, 而且能直接
反映各种刺激因素对互作的影响, 这将有助于人
们分析MAPK信号转导组分在响应外界刺激时的
相互作用和亚细胞定位的变化。
参考文献
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