甘薯半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因(CPI)克隆及功能初步分析
2018-08-13洪子茜杨秋萍侯馨怡费雪婷胡又文邵欢欢
新农业 2018年15期
洪子茜,杨秋萍,侯馨怡,邓 鸽,张 立,费雪婷,胡又文,雍 彬,邵欢欢
(四川师范大学 生命科学学院,四川 成都 610101)
植物蛋白酶抑制剂(protease inhibitors, PIs)是一类分子量较小的蛋白或多肽,PI可以与蛋白酶的变构部位或活性区域结合从而抑制蛋白酶活性,因此可以抑制食草类昆虫消化道中蛋白酶的活性,降低昆虫对植物的摄食量,影响昆虫的生长和发育,甚至可以导致昆虫的死亡,是参与植物防御机制的重要成分之一。PI在调节蛋白酶的活性以及蛋白质的代谢方面有着难以代替的作用,是生物体内免疫系统的重要组成部分,在植物储存淀粉等营养物质的器官(如块茎、种子、球茎等)中,PI含量甚至高达总蛋白的10%。目前通过现代分子分离技术已经从50多种植物材料获得蛋白酶抑制剂,其中以植物种子含量最多和最广泛。半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cysteine proteinase inhibtor,CPI)是PI中的一类重要的蛋白酶抑制剂,在动植物体内广泛存在,能够参与生命体内的多种生理生化反应,与巯基蛋白水解酶形成动态平衡。CPI参与调节各种生命活动,在植物的种子萌发、胚体发育、组织分化、细胞程序性死亡、防治虫害、果实成熟等方面具有重要的作用。此外,近年来有研究也发现CPI在植物抗逆胁迫方面也发挥了重要的作用,如,拟南芥中存在的两种半胱氨酸蛋白酶抑制剂(cystatin)基因AtCYSa和AtCYSh在逆境环境下,如低温、干旱、盐、氧化胁迫下可以被诱导表达,且在酵母中过表达能提升酵母在胁迫环境下抗低温、盐、干旱、氧化胁迫能力。……
登录APP查看全文
