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植物细胞器中蛋白质质量控制的研究进展和未来展望

2021-12-02罗海霞王顺莎郭自强

农业技术与装备 2021年12期
关键词:植物

罗海霞,安 银,戴 星,王顺莎,郭自强

(贵州师范大学生命科学学院,植物生理与发育调控重点实验室,贵州 贵阳 550025)

蛋白质折叠是真核细胞的一个基本过程,但它也被认为是一个容易出错的过程,细胞已经进化出一个敏感的蛋白质质量控制系统,以最大限度地减少未折叠或错误折叠蛋白质的积累。当植物经历不利的环境胁迫条件或达到不同的发育阶段时,对蛋白质折叠的需求发生变化,并且必须迅速去除错误折叠或受损的蛋白质以防止聚集和毒害。“蛋白质质量控制”最初仅指保护内质网中分泌蛋白和膜蛋白正确折叠和组装的过程(Hurtley and Helenius,1989),如本文所述。产生正确折叠的蛋白质和消除受损和错误折叠的蛋白质之间的平衡被称为蛋白质稳态或蛋白质平衡。蛋白沉积网络确保蛋白质的正确翻译、构象和亚细胞定位,这些对于细胞分裂、增殖和在不断变化的生长条件下的生长至关重要。植物细胞包含内质网、高尔基体、叶绿体、线粒体、液泡和过氧化物酶体;每一个细胞器都有一个独特的蛋白质补充物来支持不同的功能,如蛋白质合成、代谢、光合作用和能量产生。尽管叶绿体和线粒体都有各自的基因组,分别编码~85 和~50个额外的蛋白质,但大多数细胞器蛋白质是在细胞核中编码的。蛋白质体内平衡过程中不同细胞器和细胞核之间的协调对于维持植物细胞在发育和环境反应过程中的动态蛋白质平衡至关重要。在多次不成功的蛋白质折叠尝试后,折叠循环终止,错误折叠的蛋白质被选择通过蛋白酶体介导的蛋白质降解途径降解。……

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