资源描述:
《植物酸性转化酶基因及其表达调控》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、植物学通报2005,22(2):129~137ChineseBulletinofBotany综述植物酸性转化酶基因及其表达调控①1潘秋红2张大鹏②1(中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083)2(中国农业大学植物生理生化国家重点实验室北京100094)摘要酸性转化酶是蔗糖代谢的关键酶,在植物体中具有重要的生理作用。近十几年来,许多植物酸性转化酶基因已经克隆,其基因表达调控的研究也取得了很大的进展。本文综述了植物酸性转化酶基因及其蛋白结构、基因表达的器官和发育特异性以及糖、受伤、病原﹑胁迫和激素对基因表达的调节和
2、蛋白抑制因子对酶活性的影响,并讨论了当前在该研究领域存在的问题。关键词酸性转化酶,基因,表达调节PlantAcidInvertaseGeneandRegulationofitsExpression1PANQiu-Hong2ZHANGDa-Peng②1(CollegeofFoodScienceandNutritionalEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083)2(StateKeyLaboratoryofPlantPhysiologyandBiochemis
3、try,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100094)AbstractPlantacidinvertaseisoneofcriticalenzymesinsucrosemetabolismandplaysanimportantroleduringplantgrowthanddevelopment.Inthelastdecade,acidinvertasegeneshavebeenclonedfrommanyplantspecies,andgreatprogresshasbeenmad
4、einstudiesoftheregulationofexpressionofthesegenes.Thispapersummarizestheresearchinelucidatingthestructureofacidinvertasegenesandproteins,regulationofgeneexpressionbyorgananddevelopmentalspecificity,sugar,wounding,pathogeninfection,stressandhormones,andregu-lation
5、ofenzymeactivitybyproteinousinhibitors.Problemsinthisfieldarealsodiscussed.KeywordsAcidinvertase,Gene,Expressionregulation转化酶可将蔗糖不可逆地裂解形成葡萄5.0。目前,包括酸性转化酶的转基因和反糖和果糖。植物酸性转化酶主要有两大义转基因在内的许多研究均表明,酸性转类:一类结合于细胞壁上,称之为细胞壁化酶在调节韧皮部糖的卸载、控制贮藏器结合的转化酶(cellwall-boundinvertase,官中
6、糖的组成、参与植物对逆境胁迫的响CWI),具有较高的pI(约9~10),另一类应、影响植物早期生长发育以及在信号转存在于液泡中,称之为可溶性酸性转化酶导等方面都具有重要的作用,因此人们期(solubleacidinvertase,SAI),其pI约为望通过改变植物体内胞外转化酶和胞内转化酶①国家自然科学基金资助项目(No.30272919)。②通讯作者。Authorforcorrespondence.E-mail:zhangdp@sohu.net收稿日期:2003-09-15接受日期:2004-03-10责任编辑:孙冬花
7、13022(2)基因的表达水平,操作碳水化合物的代谢与是β-呋喃果糖苷酶的特征序列,靠近成熟蛋分配,从而特异地改变植物的生长和发育模白的N-末端;此外还有一个半胱氨酸(Cys)残式。近年来,植物酸性转化酶基因及其表达基及其邻近的氨基酸(MWECV/P),靠近C-末调控的研究引起了人们广泛的重视。本文就端,高度保守,是酸性转化酶催化区域的重这几个方面的研究现状进行综述,并为今后要组成部分(Elliottetal.,1993;Sturm,1999;Kim的研究作一些探讨。etal.,2000)。其中Cys被认为是作为一种酸1
8、植物转化酶基因及其蛋白结构碱催化剂,对蔗糖进行亲核攻击(GeotzandRoitsch,1999)。几乎所有的CWI在C-末端Sturm和Chrispeels(1990)首先从胡萝卜附近的这个保守序列上都有一个脯氨酸(P),中分离出了细胞壁结合转化酶(CWI)基因,而SAI则有一个缬氨酸(V)(Tymowska-随后