植物Na+/H+逆向转运蛋白研究进展
2012-05-09杜利霞董宽虎朱慧森
杜利霞,董宽虎,朱慧森
(山西农业大学 动物科技学院,山西 太谷 030801)
Na+/H+逆向转运蛋白是细菌、酵母、藻类、动物和高等植物的膜系统上普遍存在的一种转运蛋白,参与细胞质内的pH、Na+浓度调节及细胞体积变化等生命活动[1,2]。在 GenBank中已经注册的Na+/H+逆向转运蛋白基因序列已经达到400多个,氨基酸序列达236个[3]。近年来,Na+/H+逆向转运蛋白基因以及该基因表达活性的调节机制,蛋白的结构功能等的研究受到学术界的广泛关注,特别是随着研究的不断深入,发现该蛋白在植物耐盐性方面起重要作用。仅从Na+/H+逆向转运蛋白的结构特点、生理功能及其与植物耐盐性关系方面的研究进展进行论述。
1 Na+/H+逆向转运蛋白的分类
1.1 质膜Na+/H+逆向转运蛋白
植物Na+/H+逆向转运蛋白活性首次在大麦中发现[4],并定位于质膜,质膜 Na+/H+逆向转运蛋白主要与植物对Na+的外排有关,是植物抗拒盐离子毒害的首个屏障。
在酵母中首次克隆了质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(SOS1)[5]。植物质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因是Shi等[6]2000年首次从拟南芥(Arabidopsis thaliana)中克隆到,植物中的SOS1定位于叶和根的质膜上,分子量为127kDa。在SOS1和其他质膜Na+/H+逆向转运蛋白氨基酸序列中,均存在一个非常保守的Na+结合区,没有发现氨氯吡咪(Na+通道阻断物)结合位点[7,8]。其 N末端为一个疏水结构,可能由10~12个跨膜结构域组成,跨膜区和微生物、动物的Na+/H+逆向转运蛋白序列类似,SOS1序列另一个特征是它有个长的亲水尾部,将近700个氨基酸,尾部面向细胞质,就有更多机会跟那些调控逆向转运蛋白活性的诸多蛋白相互作用,以此达到调节Na+/H+运输,适应盐环境的目的[7,8]。……
