大豆热激蛋白Hsp90家族基因鉴定及分析
2021-04-04陈庆山郭淼鑫辛大伟王锦辉张天驰李文欣
陈庆山,郭淼鑫,辛大伟,王锦辉,滕 达,张天驰,李文欣
(东北农业大学农学院,哈尔滨 150030)
大豆是食用和经济价值均较高的作物,其丰富的蛋白质和油分为人类提供多种营养物质。我国大豆主产区分布在一些生长环境相对恶劣的地区,对大豆产量和品质均产生非常严重的影响,尤其影响其光合及蒸腾作用[1],因此,提高大豆对非生物胁迫耐受能力,是目前大豆育种至关重要工作。热激蛋白(Heat shock proteins,Hsps)是一种广泛分布于动植物以及真菌中的蛋白质家族[2]。遇到高温等非生物胁迫时,热激蛋白大量表达并积累,参与应激应答反应,进而维持细胞稳态。Hsps 按分子质量高低分为不同家族,包括Hsp60、Hsp70/Hsp80、Hsp90、Hsp110 及小分子质量Hsp(smHSP)等[3]。其中,Hsp90s 具有高度保守特性,氨基酸序列比对结果显示,动物和酵母中Hsp90s同源性达63%~71%;而不同植物中Hsp90s同源性甚至高达88%~93%[4]。在ATP调节作用下,Hsp90s辅助参与信号转导蛋白质折叠、聚集以及运输,是一种非常重要的分子伴侣[5]。Hsp90s在正常状态下为组成性表达,但在非生物胁迫下(主要是高温胁迫),其表达进一步增加至几倍之多[6]。
目前研究结果表明,拟南芥在受高温、高盐或重金属胁迫时,Hsp90 表达量大量增加[7]。拟南芥中共有7 个Hsp90,其中AtHsp90-l、AtHsp90-2、AtHsp90-3 和AtHsp90-4 在细胞质中被定位到,AtHsp90-5、AtHsp90-6 和AtHsp90-7 分别在叶绿体、线粒体和内质网中被定位到。Hsp90s 在植物不同发育时期对种子萌发及胚发育起不同的调节作用,其中Hsp90s 各成员地位和作用也有所区别[8]。Liu等过表达拟南芥细胞质中AtHsp90,发现植物细胞氧化损伤被加剧,对氧化应激耐受性也因此下降[9]。……
