植物在各自的生长环境中容易受到各种生物和非生物胁迫。这些压力对正常的生长发育和生产力产生负面影响。与动物不同，动物可以移动到有利于生长和发育的环境;无根的植物必须重新编程它们的内部机制来适应。这些机制包括各种分子和蛋白质。维持稳定和所需的离子量是成功生存和耐受性的重要参数之一。许多植物阳离子转运蛋白和通道蛋白家族，如谷氨酸受体同源物(GLRs)和环核苷酸门控离子通道(CNGC)，都与植物的抗逆性有关。CNGC家族成员参与阳离子的吸收和调节植物的生长发育。

图1所示。动植物天然气管道的作用:天然气管道参与动植物系统的多种过程。在动物中，CNGCs参与感光、味觉和嗅觉等感觉过程，而在植物中，它们介导对病原体、盐胁迫等的防御反应。最近的一些转录组学研究证实了它们在寒冷和干旱胁迫中的作用(用问号突出)。

在动物中，CNGCs已经被很好地表征，它们传递感官过程所需的外部信号。动物CNGCs几乎在神经元和非神经元细胞的各个区域都有表达。CNGCs通过与环核苷酸(CNs)结合激活，并通过钙调蛋白(CaM)与不同于CNs结合的蛋白质区域结合而受到抑制。原始形态的cngc是由A-(CNGA1-A4)和b型(CNGB1和B3)亚基组成的异源四聚体。a型亚基可以形成功能同质通道，而b型亚基则不能。而动物原生天然气在性质上是均匀的异四聚体;到目前为止，在植物膜中还没有实验证据支持这一事实。大多数研究表明，CNs对植物CNGCs的影响表明，cAMP可以激活该通道。

据报道，许多植物物种的基因组都编码CNG通道，这些通道具有许多重要的功能。离子稳态是植物最佳生理过程的机制之一。离子平衡的破坏会对正常的生长发育产生危险的影响。正向和反向遗传研究有助于确定的功能拟南芥中国基因。许多天然气天然气公司允许通过Ca^2＋但由于类似的物理化学性质和无法区分其他阳离子，这些通道已被证明允许有毒重金属(如Ni)进入^2＋,老^2＋和铅^2＋．

植物天然气通道在结构上与6个跨膜“振动筛”孔环离子通道超家族成员相似。CNGCs的表达普遍存在，且大部分集中在质膜上。CNGCs与应力适应反应直接相关^2＋摄取，在发展对病原体的反应，细胞离子稳态，盐胁迫反应和生长发育。然而，与动物不同的是，植物CNGC具有重叠的CN和钙调蛋白(CaM)结合域。这种重叠结合可能促进CN和CaM信号之间的串扰，并且可能对cngc依赖性Ca具有独特的结果^2＋-植物的适应性反应信号。

基于生物信息学的研究，CNGC基因已经在几种不同的植物中被鉴定出来，但其中一些CNGC基因在这些植物物种中的功能作用还需要进一步研究。在动物界，CNGC通道的功能作用已经被很好地描述，而在植物界，这些通道的功能仍然是难以捉摸的。然而，CNGC在植物中的功能作用是一个新兴领域，图1中强调了CNGC调节的一些功能。虽然动物和植物CNGC的功能和调控不同，但它们有一个共同点，那就是Ca的参与^2＋离子。它们都通过Ca将信号转导到下游元件^2＋信号。通过对重要农艺作物的CNGC通道进行更详细的研究，潜在的候选基因可以通过生物技术操纵来开发适合全球气候变化和土壤毒性的作物，并有助于减少粮食不安全。

Saroj K Jha, Girdhar K. Pandey
印度德里大学南校区植物分子生物系
贝尼托华雷斯路，Dhaula宽，新德里110021，印度

出版

环核苷酸门控通道在植物逆境管理中的作用。
Jha SK, Sharma M, Pandey GK
Curr Genomics, 2016年8月

离线阅读:

相关文章:

	拟南芥主要促进剂超家族分析…作为无根生物，植物需要迅速适应其生命周期中所承受的环境波动才能生存。一旦受到外界的伤害，植物就会激活一个…
	如果你感冒了，哪两个冷敏感离子通道TRPM8…人类和动物之所以能够感知温度刺激，是因为它们体内的外周和中枢神经系统中存在着专门的感觉神经元。的感觉……
	表观遗传表型多样化有助于动物适应…越来越多的证据表明，表观遗传表型变异有助于环境适应、物种形成和进化。表型的表观遗传变化是由基因表达差异引起的，而不是由基因表达差异引起的。
	低温电子显微镜在药物开发中的应用低温电子显微镜(cryo-EM)正在成为膜蛋白结构测定的首选方法，并在基于结构的药物发现(SBDD)中具有巨大的潜力。Cryo-EM提供高分辨率的结构信息…
	土壤和水生物工程-可持续侵蚀…加速的土壤侵蚀和流失是一个严重的环境问题，特别是对地中海区域而言，这是由于其长期的人类压力、季节性的气候差异和崎岖的地形。人为…
	尺寸的复杂调控及其功能意义…在动物中，体型的变化通常受到环境条件的影响，并被认为具有适应价值。在蜜蜂中，许多物种表现出不同程度的社会性，……