西北植物学报
西北植物學報
서북식물학보
ACTA BOTANICA BOREALI-OCCIDENTALIA SINICA
2015年
1期
1-9
,共9页
谷胱甘肽过氧化物酶%小立碗藓%功能分化%亚细胞定位%酶学性质分析
穀胱甘肽過氧化物酶%小立碗蘚%功能分化%亞細胞定位%酶學性質分析
곡광감태과양화물매%소립완선%공능분화%아세포정위%매학성질분석
glutathione peroxidase%Physcomitrella patens%functional divergence%subcellular localization%enzymatic characterization
谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)在植物抵抗氧化胁迫中发挥重要作用.该研究从小立碗藓(Physcomitrella patens)基因组中挖掘到3个GPX基因,分别命名为PpGPX1、PpGPX2和PpGPX3.其中PpGPX1和PpGPX3只含有1个外显子,而PpGPX2含有6个外显子.表达模式分析发现PpGPX1和PpGPX2在检测的所有条件下均表达,而PpGPX3在检测的所有条件下均不表达.蛋白亚细胞定位分析发现,PpGPX1蛋白定位在细胞质,而PpGPX2蛋白定位在叶绿体.在大肠杆菌中表达并纯化了PpGPX1和PpGPX2蛋白,酶学性质分析发现,PpGPX1和PpGPX2蛋白均只能利用Trx电子供体系统,而不能利用GSH电子供体系统;PpGPX2蛋白对过氧化物底物的催化活性和催化效率均高于PpGPX1.基因结构、表达模式、亚细胞定位和蛋白酶学性质的差异预示小立碗藓GPX基因家族成员发生了功能分化,将PpGPX2蛋白的Pro158、Phe167和Phe172氨基酸残基均突变为Ala,发现突变体蛋白对底物催化活性降低,说明这3个氨基酸位点对PpGPX2蛋白具有重要催化活性.
穀胱甘肽過氧化物酶(GPX)在植物牴抗氧化脅迫中髮揮重要作用.該研究從小立碗蘚(Physcomitrella patens)基因組中挖掘到3箇GPX基因,分彆命名為PpGPX1、PpGPX2和PpGPX3.其中PpGPX1和PpGPX3隻含有1箇外顯子,而PpGPX2含有6箇外顯子.錶達模式分析髮現PpGPX1和PpGPX2在檢測的所有條件下均錶達,而PpGPX3在檢測的所有條件下均不錶達.蛋白亞細胞定位分析髮現,PpGPX1蛋白定位在細胞質,而PpGPX2蛋白定位在葉綠體.在大腸桿菌中錶達併純化瞭PpGPX1和PpGPX2蛋白,酶學性質分析髮現,PpGPX1和PpGPX2蛋白均隻能利用Trx電子供體繫統,而不能利用GSH電子供體繫統;PpGPX2蛋白對過氧化物底物的催化活性和催化效率均高于PpGPX1.基因結構、錶達模式、亞細胞定位和蛋白酶學性質的差異預示小立碗蘚GPX基因傢族成員髮生瞭功能分化,將PpGPX2蛋白的Pro158、Phe167和Phe172氨基痠殘基均突變為Ala,髮現突變體蛋白對底物催化活性降低,說明這3箇氨基痠位點對PpGPX2蛋白具有重要催化活性.
곡광감태과양화물매(GPX)재식물저항양화협박중발휘중요작용.해연구종소립완선(Physcomitrella patens)기인조중알굴도3개GPX기인,분별명명위PpGPX1、PpGPX2화PpGPX3.기중PpGPX1화PpGPX3지함유1개외현자,이PpGPX2함유6개외현자.표체모식분석발현PpGPX1화PpGPX2재검측적소유조건하균표체,이PpGPX3재검측적소유조건하균불표체.단백아세포정위분석발현,PpGPX1단백정위재세포질,이PpGPX2단백정위재협록체.재대장간균중표체병순화료PpGPX1화PpGPX2단백,매학성질분석발현,PpGPX1화PpGPX2단백균지능이용Trx전자공체계통,이불능이용GSH전자공체계통;PpGPX2단백대과양화물저물적최화활성화최화효솔균고우PpGPX1.기인결구、표체모식、아세포정위화단백매학성질적차이예시소립완선GPX기인가족성원발생료공능분화,장PpGPX2단백적Pro158、Phe167화Phe172안기산잔기균돌변위Ala,발현돌변체단백대저물최화활성강저,설명저3개안기산위점대PpGPX2단백구유중요최화활성.
