氮是植物生长的必需大量元素。植物会优先吸收铵盐形式的氮素，而且铵还作为重要的信号分子在植物生长发育的许多生理过程中发挥了作用，而铵过多会对生物体产生毒害。铵离子的信号感知及其信号转导机制，以及胞内铵毒害的产生机制仍有待于深入研究。植物类受体蛋白激酶（RLKs）是蛋白激酶的一个家族，主要通过受体区感知和识别信号分子，结合后使胞内激酶区的磷酸化位点发生磷酸化/去磷酸化的可逆反应，激活或抑制下游的靶蛋白，从而产生相应的反应，完成一系列的生理过程，如诱导产生抗病防御功能。植物类受体蛋白激酶在感受外界生物或非生物的刺激，调控植物生长发育过程中扮演重要的角色。实验前期，我们在拟南芥中筛选并得到一个与胞质钙离子相关的蛋白激酶([Ca2+]cyt-associated protein kinase, CAP)，AtCAP1是类受体蛋白激酶家族的一员，参与拟南芥NH4+相关的根毛发育的调控。已有研究表明 AtCAP1定位在液泡膜上，通过调控NH4+的胞内稳态平衡来维持胞内钙离子及活性氧梯度，从而调控了根毛的顶端生长。研究表明，CAP1调控了胞内NH4+的液泡化，但是我们仍对其调控的胞内NH4+的信号转导机制不甚清楚。作为一个类受体蛋白激酶，CAP1的生物信息学分析结果显示主要分为激酶区、受体区和跨膜区三部分。激酶区活性区段在CAP1的C末端，能够发生磷酸化和去磷酸化这一可逆的反应，而N末端为其胞外受体区。CAP1通过其激酶区发生底物磷酸化，将胞内NH4+含量的信息传递给下游。为了进一步研究 CAP1的功能，我们对其激酶区生化特性进行研究。　　本文通过文献及蛋白结构分析，确定可能的磷酸化位点，并研究这些可能的磷酸化位点在CAP1激酶活性中心的功能。设计体内和体外实验来揭示这些磷酸化位点的功能。体外实验，主要是对蛋白磷酸化位点激酶活性分析。根据文献报导及蛋白结构分析，我们对于胞内C端激酶区可能的磷酸化位点进行筛选，预测了4个激酶活性位点，设计并构建了这4个位点的点突变原核表达载体。通过体外融合蛋白表达得到相关蛋白，激酶实验以验证预测的激酶活性位点是否正确以及对激酶活性的影响。同时借助于体内实验，通过转基因手段验证这些磷酸化位点的功能。设计点突变的转基因表达载体，通过农杆菌转化筛选得到转拟南芥的突变体材料。在经过筛选后，目前已经得到了4种点突变的转基因纯合材料。通过生化实验观察发现，点突变使蛋白处于抑制的材料不能回复根毛表型，但是点突变使蛋白处于激活状态的材料则能够回复根毛表型，因此可以得出结论，选择的激酶活性位点对CAP1的激酶活性可能起到了重要的决定性作用。