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学术进展聂艳丽 黄飞飞
重点实验室韩生成教授课题组在proteomics杂志上发表题为“Identification of inositol 1,4,5-trisphosphate-binding proteins by heparin-agarose affinity purification and LTQ ORBITRAP MS in Oryza sativa”的论文（proteomics 2014,14,2335-2338.）。
IP3是生物体感受外界刺激的重要第二信使之一。在动物细胞中，当外界信号分子与细胞质膜上受体结合后，将激活质膜上的PLC，PKC催化PIP2水解形成IP3和DAG。IP3可与胞内钙库（内质网或液泡）膜上IP3的受体结合，使Ca2+释放到细胞质来传递信号。在动物中已经发现并鉴定了三种类型的IP3受体：IP3R1、IP3R2和IP3R3。它们主要定位于ER膜并具有相似的结构特征：IP3结合结构域、跨膜结构域、耦合结构域和Ｃ-端尾巴。IP3R本身是一种由四个亚基组成的钙离子通道，每个亚基都有IP3结合的部位；当3～4个部位被IP3占据时，受体复合物构象发生改变，离子通道被打开，储藏在内质网中的Ca2+释放出来，引起胞内钙离子增加。植物中关于IP3/Ca2+信号通路系统的研究要远远落后于动物细胞。植物学家们利用生物信息学的方法，从蛋白和基因水平上对拟南芥和水稻进行分析，力图找到植物中的IP3受体，但目前仍没有得到植物中IP3受体的有效信息。利用IP3结合实验表明，植物体内存在IP3的结合蛋白，而且主要存在于植物的液泡膜上。然而，到目前还没有关于植物IP3受体的报道。
韩生成课题组为探寻植物中的IP3受体，从水稻悬浮细胞中分离出微粒体组分，利用Heparin可以与IP3竞争结合IP3R的特性，通过Heparin-Agarose亲和纯化获得了IP3结合蛋白。[3H]IP3结合实验确定这些蛋白组分与IP3有特异的结合。进一步利用LTQ ORBITRAP MS技术对这些IP3结合蛋白进行了鉴定，获得了297个蛋白。同时对鉴定得到的蛋白进行GO和跨膜结构域的分析。综上，我们的研究结果首次鉴定得到了植物IP3结合蛋白的数据库，为植物IP3信号通路的研究提供了一定的信息基础。