乙烯的生物合成与信号传递

乙烯是气体植物激素,它在植物的生长发育过程中有很多作用。所以了解乙烯的生物合成及其信号转导是非常重要的。二十年来,通过筛选有异于正常三重反应的突变体,人们发现了乙烯信号转导的粗略轮廓。在拟南芥中,有5个受体蛋白感受乙烯,ETR1、ERS1、ETR2、ERS2、EIN4。它们表现出功能冗余,是乙烯信号的负调控因子,在植物体内以二聚体的形式存在。ETR1的N端与乙烯结合时需要铜离子(Ⅰ)的参与。尽管已经发现ETR1有组氨酸激酶活性,而其它受体有丝氨酸/苏氨酸激酶活性,但受体参与乙烯信号转导的机制还不是很清楚。受体与Raf类蛋白激酶CTR1相互作用,CTR1是乙烯反应的负调控因子。CTR1蛋白失活使EIN2蛋白活化。EIN2的N端是跨膜结构域,与Nramp家族金属离子转运蛋白的跨膜结构域类似。EIN2的C端是一个新的未知结构域,与乙烯信号途径的下游组分相互作用。EIN3位于EIN2的下游,EIN3和EILs诱导ERF1和其它转录因子的表达,这些转录因子依次激活乙烯反应目的基因的表达,表现出乙烯的反应。EIN3受到蛋白酶体介导的蛋白降解途径的调节。由于乙烯是一种多功能的植物激素,其信号途径与其它信号途径有多重的交叉。