loading4.1 植物G蛋白的生化研究
植物信号传导机制知不多，但是许多研究者根据G蛋白在生物进化过程中具有高度保守性，以动物和一些简单真核生物G蛋白共有特性来鉴定植物体中是否存在G蛋白。方法一：GTP结合测定（GTP-binding assay）:
通常用一个非水解GTP类似物如GTPrs来检测。一般而言，GTP结合测定可以鉴定异源三聚体和其它GTP结合蛋白； 在植物提取物中出现有结合活性的情况相当复杂，该方法只能作为初步判别方法，还需要其它测定来证明G蛋白是否存在。
方法二：GTPase测定：
因为异源三聚体G蛋白具有内在GTPase酶活性，因而GTPase活性测定不失为G蛋白鉴定有效方法。该方法的局限在于它对G蛋白类型无特异性。
方法三：利用细胞毒素将ADP-ribose moiety 与异源三聚体G蛋白一些α亚基特殊氨基酸残基共价结合来鉴定G蛋白。这一方法主要用于异源三聚体G蛋白，常用的细菌毒素有百日咳毒素(Pertussis toxin)和霍乱毒素(Cholera tox-in),用这些毒素或放射性NAD标记Gα亚基，作为ADP-ri-bose基团供体。对百日咳毒素敏感的G的蛋白α亚基（包括Gis和转导素），在C-末端附近有一个半胱氨酸，因此被百日咳毒素ADP-核糖基化更复杂。
+
方法四：用抗已知G蛋白部分多肽的抗血清作免疫杂交来鉴定G蛋白。
这是一个十分有效的方法，许多抗G蛋白α亚基保守肽的抗体都已生产出来了。将该方法与GTP结合测定结合起来为植物G蛋白鉴定提供一个强有力的证据。抗体研究的局限性在于它要求抗体和植物蛋白的交叉反应（cross-reac-tivity）。总之应用上述的一个或多个的离体的生化技术，已从17种植物的不同器官中分离出有GTP结合活性的蛋白40多种
[14～17]
。
4.2 植物G蛋白的分子研究
G蛋白的生化研究为植物G蛋白的存在提供充分证据，但要了解G蛋白的结构与功能关系，及其在植物信号传导途径中作用，以及进一步蛋白质分离纯化，则必须从分子水平了解这些蛋白质。最先分离的植物G蛋白的基因GPA1源于Arabidopsis thaliana ：在已知的G蛋白α亚
[18]
基的保守肽的基础上用简并的寡核苷酸作PCR得到的。GPA1基因编码的蛋白与哺乳动物Gi的转导素有36%同源性，并且有异源三聚体G蛋白α亚基共有GTP-结合区
[18]
。后来用GPA1作探针，
采用严格性低的杂交方法(low-strin-gency hybridization)方法从西红柿中分离同源基因TGA1
[19]
。这两个蛋白的同源性达84%。最近，从大豆
[20]
、莲藕
[17]
、玉米
[14]
中分离出与GPA1同源
[20]
基因，这些基因编码的蛋白很相似（氨基酸同源序列达75%以上）。此外还克隆了大豆
[16]
、水稻
、小麦
[21]
编码Gα亚基的基因。
已克隆的植物G蛋白基因除了6种Gα基因外，还从玉米（ZGβ1）和Arabidopsis thaliana (AGβ1)等植物中分离出5个Gβ基因
[14]
；但是迄今为止还没有发现植物Gγ基因。
4.3 G蛋白参与植物及昆虫信号传导途径
4.3.1 在植物信号传导中的作用研究
1. 光刺激的信号传导途径：在Lemna和豆(pea)核膜和燕麦黄化苗质膜证实GTP结合蛋白参与光刺激的信号传导。由此推断红光/远红光受体植物光敏素可能包括有一个或多个G蛋白调控途径
[14]
。
2. 调控K通过：GTP结合蛋白影响阔叶豆保卫细胞中K流，参与调控细胞膜K上流入和流出
[14]
+++
；调控大麦根部木质部薄壁细胞中两个内部K通道膜开关途径
+[22]
。
3. 参与植物激素的信号传导：G蛋白信号传导途径参与植物激素信号传导。Hooley 等认为异源三聚体G蛋白与赤霉和生长素信号传导有关。
[23]
4. G蛋白调节根瘤菌中结瘤因子的信号传导：Pringret等（1998）
2+
[24]
研究结果表明根瘤因
子信号传导机制包括G蛋白调节偶联到磷酸肌醇、Ca、以及第二信使活化的信号途径。
5. 与植物对一些病原物的防御反应有关：Vera-Estrella等
[25]
研究发现在活化番茄对真菌
病原物防御反应机制的信号传导中，GTP结合蛋白具有调节作用。
4.3.2 G蛋白在昆虫信号传导中的作用研究：Meller等（1995）研究发现：昆虫G蛋白亚基结构和功能与哺乳动物相似。G蛋白参与昆虫的信号传导途径如下：
[26]
1. 嗅觉：家蚕触角各类嗅觉感器中的信号传导途径都有G蛋白的参与
[27]
。昆虫化学电信号
的传导模式为：气味分子→与嗅觉感器神经表面的嗅觉受体结合→激活G蛋白(GX,Gi/o)→激活磷脂酶C1产生第二信使IP3→IP3激活阳离子通道
[28]
。
2. 参与昆虫内分泌腺内多种激素的分泌和释放：G蛋白对棉铃虫性外激素生物合成下游起调控作用
[29]
。
3. 参与一此昆虫防御物质的信号传导：如家蚕粘性血细胞中杀菌肽基因表达的信号传导可能包括cAMP、G蛋白、Ca以及蛋白激酶C(PCK）；果蝇的生物胺具有抑制cAMP的功能，同时利用与编码G蛋白偶联受体的基因相似性，克隆新的生物胺膜受体家族
[31]
2+
[30]
。
4. 参与脂肪体中能源物质的动用：在飞蝗迁飞时，昆虫脂动激素(Adipokinetic hormone,AKH)信号传导是通过G蛋白偶联受体进行的激活
[33]
[32]
。蝗虫脂肪体磷脂酸C信号途径是由Gq
。
5 G蛋白研究发展方向及应用
随着G蛋白偶联信号组份的结构与功能的关系以及结合区和功能的不断明确，可为医学上新药剂的合成及创制提供理论基础；在植物保护领域，深入研究G蛋白在植物防御病虫侵害的信号传导途径中的调控作用，以及G蛋白对昆虫的行为和生理信号传导的调节作用，可为作物病虫害防治方法和可持续农业策略的创建提供新思路。