宋蒙飞,王星,张开京,陈劲枫,娄群峰

(南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室/园艺学院,江苏 南京 210095)

DnaJ蛋白(又称J蛋白)是一类保守的辅伴蛋白家族,因包含1个标志性高保守的J结构域而得名,在生物体内作为热激蛋白(HSP70)的辅伴分子而存在[1]。而HSP70是生物在高温环境下合成的一组蛋白质,存在于从细菌到人类的活生物体中,是生物响应高温胁迫的主要因子[2]。作为HSP70的辅伴侣分子,DnaJ蛋白在胁迫条件下能促进HSP70的ATP酶活性,并参与维持细胞内蛋白的折叠、复合物解聚等多种生命活动进程,在生命体抵抗和适应逆境胁迫方面发挥着重要作用[3]。

DnaJ蛋白通常情况下包含4个保守的结构域:N端J结构域、甘氨酸/丙氨酸结构域、含4个CxxCXGXG重复基序的锌指结构域和C末端结构域,DnaJ蛋白可根据其含有的结构域差异分为不同亚型(常见为3种类型)[4]。DnaJ蛋白广泛存在于生命体内不同部位,并因其在细胞内定位的不同而具有不同的功能,例如在拟南芥中已鉴定的120个DnaJ蛋白亚细胞分别定位于线粒体、叶绿体、内质网、细胞核和质膜上[5]。目前研究最多的为定位于叶绿体的DnaJ蛋白,其在叶绿体中可参与PS Ⅱ光合系统组装或修复、类囊体膜建成、叶绿体分裂发育、叶绿体转录、蛋白转运等过程[6-8]。DnaJ蛋白另一重要功能是能够参与植物胁迫响应进程,已有报道表明DnaJ蛋白在植物抗旱、抗高温、抗冷、抗盐以及抗病方面均发挥重要作用[3]。

高温容易造成植物体内酶系统紊乱、细胞膜系统破坏、各组分改变等一系列生理生化变化,从而影响光合及呼吸作用,改变植物的源库关系,使作物的生长发育受到严重的影响,最终造成减收、减产等一系列问题[9-10]。……