PPR蛋白在植物细胞器组分转录后调控中的作用机制
2021-11-27郝媛媛赵向前黄福灯李春寿
郝媛媛,赵向前,黄福灯,李春寿
综 述
PPR蛋白在植物细胞器组分转录后调控中的作用机制
郝媛媛,赵向前,黄福灯,李春寿
浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所,杭州 310021
PPR (pentatricopeptide repeats)蛋白是陆生植物中最大的蛋白家族之一,是一类RNA结合蛋白,参与细胞器基因的转录后加工过程,对细胞器的生物合成和功能具有深远影响。PPR突变后造成叶绿体光合电子传递链和线粒体呼吸链等进程受损,最终通过影响光合作用或者呼吸作用,造成植株生长发育异常,影响产量、育性、籽粒品质等。近年来,关于该蛋白家族成员参与植物生长发育的报道越来越多,但由于该家族庞大,大部分成员的功能还未被解析。本文系统总结了目前PPR蛋白调控细胞器基因转录后加工的分子机理及对细胞器和植株发育的影响,提出PPR家族还未解决的问题,为深入解析该基因家族的功能及育种应用提供理论基础。
PPR蛋白;转录后调控;细胞器代谢;植株生长发育
PPR (pentatricopeptide repeats)蛋白表达基因约在20多年前被发现[1,2],但是对PPR家族的系统研究,是从拟南芥()基因组测序之后才开始。对拟南芥基因组测序发现,将近31%的基因与已知功能的基因不同,而在未知功能的基因中,PPR基因占比6%,约有450个成员构成这个庞大的家族。由于与已知的TPR (tetratricopeptide repeat)蛋白结构域相似,学者们将其命名为PPR蛋白,TPR蛋白是一类蛋白结合型蛋白家族,而PPR蛋白属于RNA结合蛋白,这两种蛋白可以通过保守的氨基酸残基进行区分。PPR蛋白广泛存在于真核细胞中,原核生物只有在少数病原体和共生菌中存在,因此PPR蛋白是一类真核细胞特有的蛋白家族[3]。……
