肥城桃果实己糖激酶Ⅱ基因克隆、生物信息学分析及原核表达
2018-01-12朱树华
华北农学报 2017年6期
关键词:植物
张 凯,高 珊,朱树华
(山东农业大学 化学与材料科学学院,山东 泰安 271018)
糖为植物生长和呼吸提供能量,是所有植物生存的基础物质[1],也是决定果实品质的重要因素。在大多数高等植物中,通过光合作用产生的碳水化合物以蔗糖为主,通过韧皮部分配运输到不同的库组织中。在植物组织中,蔗糖可以被直接贮藏,还可以在蔗糖合成酶或者转化酶的作用下转化成己糖[2],也就是葡萄糖和果糖。在植物呼吸代谢过程中,己糖经过己糖激酶(Hexokinase,HK)磷酸化开始进行糖酵解,从而为植物活动提供能量和代谢产物[3-5],因此植物中淀粉的合成和碳元素的循环离不开HK对己糖的磷酸化[6-7]。HK也被称为双功能兼职酶[8],在植物的生长进程中,HK不仅参与糖代谢,而且是己糖传感器[9],在信号网络中起到传感和信号作用,能够感知外界营养、光和激素信号,调控植物的生长[10]。
广义上,植物中的HK包含己糖激酶、果糖激酶和葡萄糖激酶。果糖激酶对果糖有高度的特异性,葡萄糖激酶对葡萄糖具有专一性,而HK可以磷酸化果糖、葡萄糖等一系列己糖[11]。目前已经证实几乎所有生物体中都存在HK,根据对番茄、马铃薯等植物的HK研究发现HK存在同工酶,并且多数植物中都存在1~3个同工酶[12-13]。有研究表明,线粒体的信号转导途径汇聚于线粒体HKⅡ上[14],HKⅡ可以与线粒体膜通透性转化孔(MPTP)上的电压依赖型阴离子通道(VDAC)发生相互作用,HKⅡ从VDAC上脱落诱导VDAC蛋白关闭进而抑制MPTP的开放,从而调控线粒体的通透性[15-16]。
本试……
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