تنظیم پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی در مرکز فیزیولوژی گیاهی

Plasma Membrane H+ -ATPase Regulation in the Center of Plant Physiology

چکیده

معرفی

تناوب بین دو مرحله ی فعالیت H+-ATP آزهای PM، در سطح خلال غشایی تنظیم گردیده است

تنظیم توسط لیپیدها

تنظیم توسط فسفوریلاسیون

مکانیسم عمل فوزیکوکسین Fusicoccin

حوزه های انتهایی (ترمینالی) تنظیم خودمهارکنندگی در اوایل تکامل گیاهان، ظاهر گشتند

تکامل تنظیم H+-ATP آز PM

زیرگروه واکوئلی، فاقد جایگاه های فسفات حفاظت شده می باشند

چندین عامل تنظیمی رشد، حوزه ی انتهایی C را هدف قرار می دهند و اثرات معکوسی بر فعالیت H+-ATP آز PM دارند

تنظیم با نور آبی

گیرنده های سطح سلولی برای پپتیدها، به طور مستقیم با تنظیم H+-ATP آز PM، در ارتباط هستند

آکسین

اسید آبسیزیک

گیاه مولکولی

سایر هورمون های گیاهی کلاسیک (معمول)

تنظیم H+-ATP آز PM، توسط میکروارگانیسم هایی که در تلاش تهاجم به گیاه هستند، مورد هدف قرار می گیرد

تنظیم پس ترجمه ای H+-ATP آزهای PM، جابجایی یونی را در دو طرف غشای پلاسمایی، تنظیم می کند

نتیجه گیری نهایی

چکیده

پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM)، پمپ یونی مهمی در غشای سلول گیاهی می باشد. این پمپ، از طریق دفع پروتون از سلول و تولید یک پتانسیل غشایی، غشای پلاسمایی (PM) را تحریک (فعال) می کند که این عمل، پیش شرطی لازم برای رشد می باشد. تغییر و تبدیل حوزه های انتهایی خود مهارکننده autoinhibitory terminal domains، فعالیت پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM) را تحریک می کند، و بر این اساس، فرض می شود که این پایانه های تنظیمی آماج عوامل فیزیولوژیکی ای قرار می گیرند که پمپاژ پروتون را مهار یا فعال می کنند. در این مقاله ی مروری، ما بر تنظیم پس ترجمه ای (منظور ویرایش پس از ترجمه ی ژن، در روند پروتئین سازی می باشد) پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM)، و تنظیم مکان این پمپ در زمینه ای فیزیولوژیکی و تکاملی، تأکید می کنیم. تصویر به دست آمده این است که، چندین سیگنال تنظیم کننده ی رشد گیاه، با تنظیم پس ترجمه ای پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی (PM)، تداخل می نمایند.

نتیجه گیری نهایی

پس از شناسایی حوزه ی خودمهارگری در H+-ATP آز PM گیاه، این مسئله مطرح شد که چندین محرک محیطی که رشد گیاه را تنظیم می کنند، این حوزه را هدف قرار می دهند (Palmgren, 1991). در سال های اخیر از این فرضیه به شدت حمایت می گردد، علی الخصوص، وظایف مهمی برای تنظیم H+-ATP آز PM در سلول های محافظ و فیزیولوژی ریشه، مشخص شده است. تنها تعداد کمی از پروتئین کینازهای مسئول در فسفوریله کردن سایت های فسفات H+-ATP آز PM، شناسایی شده اند؛ پروتئین کینازی که تریونین ماقبا آخر را هدف می گیرد، هنوز ناشناخته است. تحقیقات در مورد نقش فیزیولوژیکی پروتئین فسفاتازها و فسفولیپیدها در تنظیم H+-ATP آز PM، هنوز در آغاز راه خود هستند. مطالعات آینده باید تمام اجزای مسیرهای هدایت سیگنال توسط عوامل کنترل کننده ی رشدی که H+-ATP آز PM را تنظیم می نمایند، مشخص کنند و این که چگونه این مسیرها در فیزیولوژی گیاه با هم متحد می گردند، را معین نمایند.

Abstract

The plasma membrane (PM) H+-ATPase is an important ion pump in the plant cell membrane. By extruding protons from the cell and generating a membrane potential, this pump energizes the PM, which is a prerequisite for growth. Modification of the autoinhibitory terminal domains activates PM H+-ATPase activity, and on this basis it has been hypothesized that these regulatory termini are targets for physiological factors that activate or inhibit proton pumping. In this review, we focus on the posttranslational regulation of the PM H+-ATPase and place regulation of the pump in an evolutionary and physiological context. The emerging picture is that multiple signals regulating plant growth interfere with the posttranslational regulation of the PM H+-ATPase.

ONCLUDING REMARKS

Following the identification of an autoinhibitory domain in plant PM H+ -ATPases, it was suggested that multiple environmental stimuli that regulate plant growth target this domain (Palmgren, 1991). This hypothesis has been strongly supported in recent years and, in particular, important roles for PM H+ -ATPase regulation in guard cell and root physiology have emerged. Only a few of the protein kinases responsible for phosphorylating PM H+ -ATPase phosphosites have been identified; notably, the protein kinase targeting the penultimate Thr residue is still not identified. Investigations of the physiological role of protein phosphatases and phospholipids in PM H+ -ATPase regulation are also still in their infancy. Future studies should aim to elucidate all elements of the signal transduction pathways by which growth-controlling factors regulate PM H+ -ATPases, and establish how these pathways are integrated into the physiology of the plant.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تنظیم پمپ H+-ATP آز غشای پلاسمایی در مرکز فیزیولوژی گیاهی

Plasma Membrane H+ -ATPase Regulation in the Center of Plant Physiology

ساختار موزاییک آبگونه غشای سلولی و متاستاز سرطان

Cell Membrane Fluid–Mosaic Structure and Cancer Metastasis

چکیده

مقدمه

خواص فیزیکی غشاهای سلولی

مدل موزاییک سیال غشاهای سلولی

فعل و انفعالات غشای سلولی-ECM- سیتواسکلتال

فعل و انفعال‌های پروتین و لیپید غشای سلول

محدودیت‌های غشای سلولی بر سازمان سلسله مراتبی و تحرک

همجوشی غشای سلول و انتقال وزیکول

غشاهای سلولی و پاهای تهاجمی کاذب

غشاهای سلولی، وزیکول‌های برون سلولی واگزوزوم ها

غشاهای سلولی و فنوتیپ تهاجمی

اظهارات پایانی

چکیده

سلول‌های سرطانی توسط غشای موزاییک سیال احاطه شده‌اند که این غشا به عنوان یک مانع ساختاری فوق العاده دینامیک همراه با ریزمحیط، فیلتر ارتباطی و انتقال، گیرنده و پلتفرم آنزیمی عمل می کند. این ساختار به دلیل ویژگی‌ها و خواص فیزیکی اجزای سازنده آن که می‌توانند به طور عرضی و انتخابی در درون سطح غشا حرکت کرده تشکیل شده وهمراه با اجزای مشابه یا متفاوت، تشکیل حوزه‌های کارکردی اختصاصی را می‌دهند. در طی چندین سال متمادی، داده‌های زیادی در خصوص مقدار، ساختار و پویایی (حرکت) اجزای سازنده غشا پس از ترانسفورماسیون و در طی پیشرفت و متاستاز سرطان جمع آوری شده است. اطلاعات اخیر اهمیت بخش‌های اختصاصی غشا نظیر کلک لیپید، کمپلکس‌های پروتین-لیپید، کمپلکس‌های گیرنده، برجستگی‌های میکرونی سرشار از اکتین و سایر ساختارهای سلولی را در فرایندهای بدخیم را نشان داده‌اند. در توصیف ماکروساختار و دینامیک غشاهای پلاسما، ساختارهای سیتواسکلتی مربوط به غشا و ماتریس برون سلولی نیزاهمیت دارندکه موجب محدود شدن حرکت اجزای غشا شده و به عنوان نقاط انقباضی برای تحرک سلول عمل می‌کنند. این روابط ممکن است در سلول‌های بدخیم و احتمالاً در سلول‌های طبیعی و سالم اطراف دچار تغییر شوند و موجب افزایش تهاجم و تکثیر سلول‌های سرطانی شود. به علاوه، اجزاء می‌توانند از سلول‌ها به صورت مولکول‌های ترشحی، آنزیم‌ها، گیرنده‌ها، کمپلکس‌های ماکرومولکولی بزرگ، وزیکول‌های غشایی و اگزوزومهایی که قادر به تغییر ریز محیط هستند آزاد شوند و به این ترتیب منجر به ایجاد کراس تاک خاص و تسهیل تهاجم، بقا ورشد سلول‌های بدخیم می‌شود.

اظهارات پایانی

اگرچه پیشرفت قابل توجهی در دهه اخیر در درک نقش‌های ساختاری و کارکردی غشاهای سلول در فرایندهای بدخیم خاصل شده است، با این حال هنوز مجهولات زیادی در سطح سلولی ومولکولی باقی مانده است. به ویژه، این که ما اطلاعات کمی در خصوص شیوه تغییر فنوتیپ های سرطان و سلول‌های طبیعی در ریز محیط تومور توسط سیگنال‌ها و کراس تاک ریز محیط سلولی و شیوه کنترل این برهمکنش‌های پیچیده توسط مسیرهای سیگنالینگ مختلف از غشای سلول تا اندام‌های سلولی دیگرو برعکس داریم. رمز گشایی پلاستیسیته این فرایند در توجیه رفتار متاستاز (89) ممکن است سودمند باشد. ما به تازگی در حال کسب اطلاعاتی در مورد سطح سلول و ویژگی‌های سلول‌های بدخیم (و سلول‌های طبیعی) که در توضیح متاستاز به مکان‌های ثانویه و نیز خواص اندام‌های هدف برای تکثیر سلول‌های سرطانی مهم هستند می‌باشیم. این اطلاعات به آسانی کسب نمی‌شوند با این حال در توسعه نهایی رویکردهای درمانی جدید برای محدود سازی یا تخریب متاستاز اهمیت دارند. هم چنین در کاهش علایم سرطان و از بین بردن اثرات نامطلوب درمان سرطان (90) اهمیت خواهند داشت.

Abstract

Cancer cells are surrounded by a fluid–mosaic membrane that provides a highly dynamic structural barrier with the microenvironment, communication filter and transport, receptor and enzyme platform. This structure forms because of the physical properties of its constituents, which can move laterally and selectively within the membrane plane and associate with similar or different constituents, forming specific, functional domains. Over the years, data have accumulated on the amounts, structures, and mobilities of membrane constituents after transformation and during progression and metastasis. More recent information has shown the importance of specialized membrane domains, such as lipid rafts, protein–lipid complexes, receptor complexes, invadopodia, and other cellular structures in the malignant process. In describing the macrostructure and dynamics of plasma membranes, membraneassociated cytoskeletal structures and extracellular matrix are also important, constraining the motion of membrane components and acting as traction points for cell motility. These associations may be altered in malignant cells, and probably also in surrounding normal cells, promoting invasion and metastatic colonization. In addition, components can be released from cells as secretory molecules, enzymes, receptors, large macromolecular complexes, membrane vesicles, and exosomes that can modify the microenvironment, provide specific cross-talk, and facilitate invasion, survival, and growth of malignant cells.

Final Comments

Although tremendous progress has been attained over the last decade in ascertaining the structural and functional roles of cell membranes in malignant processes, much remains to be discovered at the cellular and molecular level. In particular, we know very little about how microenvironmental signals and cross-talk can rapidly change the phenotypes of cancer and normal cells within the tumor microenvironment and how various signaling pathways, from the cell membrane to various cellular organelles, and vice versa, control these complex interactions. Uncoding the plasticity of this process may be essential in explaining metastatic behavior (89).

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

ساختار موزاییک آبگونه غشای سلولی و متاستاز سرطان

Cell Membrane Fluid–Mosaic Structure and Cancer Metastasis

نیکوتین باعث کاهش فعالیت انتقال گلوتامات 3 می شود

Nicotine decreases the activity of glutamate transporter type 3

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نیکوتین باعث کاهش فعالیت انتقال گلوتامات 3 می شود

Nicotine decreases the activity of glutamate transporter type 3

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

دینامیک بودن پروتئین های غشای پلاسمایی گیاه: PIN ها و غیره

The dynamics of plant plasma membrane proteins: PINs and beyond

چکیده

مقدمه

عوامل تعیین کننده اکسیتوز پروتئین غشاء پلاسمایی

جنبه های عمومی رویدادهای مرتب سازی مترشح اولیه

از Golgi به غشاء پلاسمایی

درونی سازی تنظیم شده: تعیین کننده های cis و trans اندوسیتوزهای پروتئین

کلاترین و پروتئین های آداپتور: واسطه های اصلی اندوسیتوز های پروتئین در گیاهان

سیگنال های مرتب سازی cis در کنترل اندوسیتوزها

کنترل محیطی و پیشرفتی درونی سازی محموله

سرنوشت پروتئین های غشاء پلاسمایی اندوسیتوز (درون یاخته)

بازیافت و تبادل درون سلولی: نقش اجتماع Retromer

هدف قرار دادن واکوئل: نقش های رشد و توسعه ای

نقش یوبی کوئیتین در هدف گیری واکوئلی

ایجاد قطبیت: تعیین کننده های توزیع قطبی پروتئین در غشاء پلاسمایی

مرتب سازی اگزوسیتی و تغییرات در حفظ پروتئین در غشاء پلاسمایی به عنوان وسیله ای برای ایجاد قطبیت

ترکیب غشاء: مفاهیم مهم برای توزیع پروتئین غشاء پلاسمایی

بازیافت و فسفوریلاسیون پروتئین به عنوان واسطه هایی برای محلی سازی پروتئین غشاء

نتیجه گیری

چکیده

گیاهان به طور دائم در یک مکان ثابت قرار گرفته اند بنابراین محرک های محیطی و نشانه های رشد را به خوبی حس کرده و واکنش نشان می دهند. در سطوح سلولی، بعضی از این واکنش ها نیاز به اصلاحات ظریفی دارد که بر فعالیت و سطح پایداری پروتئین های غشای پلاسمایی تاثیر می گذارد. این اصلاحات شامل انتقال ریز کیسه ای به داخل غشای پلاسمایی و درونی شدن پروتئین از طریق دسته بندی اندوسیتیک می باشد. بخش قابل توجهی از دانش فعلی ما در مورد دسته بندی پروتئین های غشای پلاسمایی گیاه، بر اساس مطالعات پروتئین های انتقال هورمون های گیاهی اکسین PINFORMED (PIN) است که در حوزه های متفاوت غشای پلاسمایی یافت شده و در جهت جریان هدایتی هورمون گیاهی اکسین قرار دارد. در اینجا ما با تمرکز بر PIN ها و دیگر پروتئین های کلیدی غشای پلاسمایی گیاه، در مورد مکانیزم های ایجاد این توزیع متقارن پروتئینی بحث کرده و مسیرهای امکان پذیر برای تنظیمات پویایی در توزیع و انتقال پروتئین را نشان می دهیم تا همراه با یکدیگر، چارچوب متنوعی را در زمینه قابلیت های قابل توجه گیاهان برای تنظیم رشد و توسعه در محیط متغیر خود، ایجاد کنند.

نتیجه گیری

مطالعات اولیه در مورد پویایی غشاء پلاسمایی گیاه، به شدت تحت تاثیر داده های حاصل از مخمر و پستانداران بوده و اگر چه به نظر می رسد که ویژگی های کلی و اجزای اصلی سازمان های مربوطه حفظ شده اند، اما اصالت در ترشحات گیاهی و راه های اندوسیتی، تنها در دهه گذشته روشن شده است. آنالیز دقیق پویایی زیرسلولی و قطبیت پروتئین های PIN و همچنین طیف وسیعی از گیرنده ها و انتقال دهنده های مواد مغذی، یک شبکه پیچیده از مسیرها و عوامل را حل می کند که به طور مشترک فرآیندهای انتقال و درک لیگاند را تعدیل کرده و به تنظیمات منطبق با رشد و تکامل گیاه تبدیل می کند. این امر به طور جزئی، از طریق تداخل گسترده بین تنظیم کننده های مختلف رشد و محرک های خارجی تحت تاثیر قرار می گیرد. گرچه شبکه های نسخه برداری اساس این ادغام سیگنال هستند، اما شواهد زیادی نشان دهنده همگرایی مسیرهای سیگنالینگ در درونی سازی، بازیافت و هدف گیری واکوئلی پروتئین غشاء پلاسمایی هستند. در حالی که مکانیزم هایی که چنین پویایی را درون سلول ها به وجود می آورند، به آرامی در حال ظهور هستند، جریان وقایع درگیر در بازخوانی فیزیولوژیکی هنوز روشن نشده است. برای مثال، این که تغییرات بعد از بازگردانی پروتئین از جمله فسفوریلاسیون و یوبی کوئیتینه، به مسیرهای مرتب سازی مختلفی نسبت داده می شود که بین محفظه های مختلف پروتئین درون سلولی تبعیض قائل می شود، باید در آینده مورد بررسی قرار گیرد. به طور کلی، آنالیز تبادل پروتئین غشاء پلاسمایی نه تنها منجر به تلاش شگفت انگیز برای درک مبانی سلولی فرآیندهای انتقال و درک در گیاهان می شود، بلکه تشابهات و تفاوت های بین استراتژی های مرتب سازی پروتئین غشائی موجود در حوزه های مختلف را نشان می دهد.

Abstract

Plants are permanently situated in a fixed location and thus are well adapted to sense and respond to environmental stimuli and developmental cues. At the cellular level, several of these responses require delicate adjustments that affect the activity and steady-state levels of plasma membrane proteins. These adjustments involve both vesicular transport to the plasma membrane and protein internalization via endocytic sorting. A substantial part of our current knowledge of plant plasma membrane protein sorting is based on studies of PINFORMED (PIN) auxin transport proteins, which are found at distinct plasma membrane domains and have been implicated in directional efflux of the plant hormone auxin. Here, we discuss the mechanisms involved in establishing such polar protein distributions, focusing on PINs and other key plant plasma membrane proteins, and we highlight the pathways that allow for dynamic adjustments in protein distribution and turnover, which together constitute a versatile framework that underlies the remarkable capabilities of plants to adjust growth and development in their ever-changing environment.

Conclusions

Early studies of plant plasma membrane dynamics were heavily influenced by data obtained in yeast and mammals and, although general traits and core components of the corresponding machineries appear conserved, originality in the plant secretory and endocytic pathways has only come to light in the past decade. The detailed analysis of the subcellular dynamics and polarity of PIN proteins as well as of a range of receptors and nutrient transporters has unraveled an amazingly complex network of pathways and factors that jointly modulate transport and ligand perception processes, translating into adaptive adjustments in plant growth and development. Thisis, in part, mediated by extensive crosstalk between different growth regulators and external stimuli. Although transcriptional networks are the basis of such signal integration, increasing evidence highlights the convergence of signaling pathways at the level of plasma membrane protein internalization, recycling and vacuolar targeting. Whereas the mechanisms driving such dynamics within cells are slowly emerging, the precise cascade of events involved in crosstalk with physiological readouts remains to be elucidated. Whether, for example, posttranslational protein modifications involving phosphorylation and ubiquitylation are attributed to distinct sorting pathways that discriminate between different intracellular protein pools needs to be investigated in the future. Overall, the analysis of plasma membrane protein trafficking has not only served the fascinating quest for understanding the cellular basis of transport and perception processes in plants, but has also shed light on commonalities and differences in membrane protein sorting strategies that have evolved in the different kingdoms.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

دینامیک بودن پروتئین های غشای پلاسمایی گیاه: PIN ها و غیره

The dynamics of plant plasma membrane proteins: PINs and beyond

پیشرفت های حاصله در تجزیه و تحلیل پروتئوم غشای پلاسمایی خردل (Arabidopsis)

Advancements in the analysis of the Arabidopsis plasma membrane proteome

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

پیشرفت در آنالیز پروتئوم غشای پلاسمای Arabidopsis

Advancements in the analysis of the Arabidopsis plasma membrane proteome

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تنظیم H+ -ATPase غشای پلاسمای گیاهی با محدوده C- انتهایی آن : ما چه چیزی را با اطمینان می دانیم؟

Regulation of the plant plasma membrane H+-ATPase by its C-terminal

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تنظیم H+ -ATPase غشای پلاسمای گیاهی با محدوده C- انتهایی آن : ما چه چیزی را با اطمینان می دانیم؟

Regulation of the plant plasma membrane H+-ATPase by its C-terminal

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

سیستم ناقل غشا برای ساکاروز در ارتباط با تقسیم بندی کربن در کل گیاه

Membrane-Transport Systems for Sucrose in Relation to Whole-Plant Carbon Partitioning

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تقسیم بندی کربن در گیاه با سیستم حامل غشا در ساکاروز

Membrane-Transport Systems for Sucrose in Relation to Whole-Plant Carbon Partitioning

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.