Science文章解读：发现了质膜上编码Ca2+通道的新基因glr
--发现了质膜上编码Ca2+通道的新基因glr
英文来源：http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/science.1201101/DC1
杂志：Science
版面：Research Article
译者注：这篇文章中的工作Feijó在2007年、2008年已经做了很多实验，只是当时没有最合适的突变体、激活剂（如D-Ser）、抑制剂（如DNQX等），因此没有投到高水平的杂志上，之前的工作也有实力问鼎这样的杂志。所以，Science的文章并非是一朝一夕的工作，而是长期的积累，但是非损伤微测技术为这项研究提供了直接的证据和便利的手段，在将来的研究中越来越重要，尤其是研究活体材料的必备技术。
这篇文章揭示了氨基酸调节植物信号传递的机制，这种机制和动物中的神经传递系统相似，为我们认识植物的信号传递打开了一扇新的大门。
D型丝氨酸调节谷氨酸受体构成的Ca2+通道
标题：花粉管中的谷氨酸受体相似基因构成的Ca2+通道受到雌蕊D型丝氨酸的调节
作者及单位：Erwan Michard,1* Pedro T. Lima,1 Filipe Borges,1 Ana Catarina Silva,1 Maria Teresa Portes,1 Jo?o E. Carvalho,1 Matthew Gilliham,2 Lai-Hua Liu,3 （刘来华）
Gerhard Obermeyer,4 José A Feijó1,5
1．葡萄牙古尔班基安科学研究所【2011年3月1日，古尔班基安科学研究所（简称IGC，http://www.igc.gulbenkian.pt/）《科学家》杂志公布的生物医药领域博士后最佳工作地点排行第9名，是国际知名的生物学研究机构。】
2．澳大利亚阿德莱德大学怀特研究所，农业、食品和酿酒学院【阿德莱德大学(University of Adelaide，www.adelaide.edu.au )是2010年世界排名81的大学，同时也是澳大利亚最古老最享有盛誉的澳洲八大名校之一，位于南澳洲首府阿德雷德市中心。】
3．中国农业大学资源环境学院植物和土壤相互作用重点实验室
4．奥地利萨尔茨堡大学分子生物学系分子植物生物物理和生物化学实验室
5．葡萄牙里斯本大学，里斯本大学是葡萄牙最重要的教学和科研中心
通讯作者：José A Feijó；Email：jfeijo@fc.ul.pt
摘要
细胞质游离Ca2+浓度的增加构成了真核细胞基本的信号转导机制，但是Ca2+通道蛋白如何启动植物中的这个信号一直存在争论。这里，我们通过药理学和缺失功能的烟草和拟南芥的突变体说明谷氨酸受体类似基因（GLRs）减少了通过质膜的Ca2+内流，进而调节花粉管顶端胞质中的Ca2+浓度梯度，最终影响花粉管的生长和形态建成。此外，敲除花粉管丝氨酸消旋酶（SR1的突变体）后GLRs活性下降，导致生长发生缺陷。这项研究揭示了氨基酸调节雄性配子体和雌蕊组织之间全新的信号转导机制，这种机制类似于动物神经系统的常见机制。
前言
花粉管是研究细胞尖端生长的模式系统。一般情况下细胞的生长是通过分裂生殖，如酵母、丝状真菌、神经元和根毛。
花粉管在体外生长时出现规律性的振荡和相同的周期，但是这种振荡经常出现在不同的生长阶段。这包括囊泡运输、胞吐作用、肌动蛋白微丝的聚合、顶端离子流动、胞质pH和Ca2+浓度的变化。所有这些振荡的细胞相互作用与生长速率的振荡相关，特别在体外条件下，这种现象在许多物种中观察到并且做了分析。
当前，这些细胞的特征不明显，这些振荡已经被证明没有生理作用。然而，尖端的Ca2+浓度（[Ca2+]cyt）梯度和振荡与其他转导机制相呼应，这作为一个生长的中心调控机制已经被广泛接受，并且参与下游的外部方向的指引过程，例如NO或者LURES。以前，花粉中Ca2+通道的活性通过电生理的技术已经得到研究，或者通过环核苷酸门控通道的遗传学分析，发现在分子水平Ca2+通道在液泡膜（TPC1）上表达，但是截至到现在，连接一个特异基因到各自质膜Ca2+通道的活性的证据在植物细胞中获得。
在这项工作中，我们研究了植物同源异型体对离子型谷氨酸受体（GLR）家族的作用，发现这种作用在[Ca2+]cyt梯度中产生，振荡是通过顶端的Ca2+内流而产生，因此我们得出结论认为花粉管形态建成和导向过程中Ca2+通道具有中心作用。
