辣椒中LACS家族基因鉴定及其对非生物胁迫的响应
2022-10-29贾切刘亚博王飞姚明华余楚英沈胜刘奕清李宁
贾切,刘亚博,*,王飞,姚明华,余楚英,沈胜,3,刘奕清,,李宁
1.长江大学园艺园林学院,长江大学香辛作物研究院,湖北 荆州 434025 2.蔬菜种质创新与遗传改良湖北省重点实验室,湖北省农业科学院经济作物研究所,湖北 武汉 430064 3.海南大学园艺学院,海南 海口 570228
长链脂酰辅酶A合成酶(Long-Chain Acyl-Coenzyme A Synthetase,LACS)是ACS家族中的一类酶,在几乎所有脂肪酸衍生分子的生物代谢途径中都具有重要的作用[1]。LACS将游离脂肪酸酯化成酰基辅酶A,这是大多数脂肪代谢酶利用脂肪酸所必需的关键活化步骤。LACS通过2个步骤催化酰基辅酶A的形成。首先游离脂肪酸通过ATP的焦磷酸分解转化为酰基-AMP中间体,称为腺苷;然后腺苷酸酯的活性羰基碳与辅酶A的硫醇基团偶联,释放AMP和酰基辅酶A最终产物[2]。酶结合腺苷酸的形成机制在生物体中广泛存在,这种机制上的相似性反映在酶的氨基酸基序的保守上,特别是一个基序(ProSite PS00455)非常保守,也是AMP-binding超家族所共有的氨基酸保守基序,此外AMP-binding超家族还有1个保守的ACS信号基序[1,3]。LACS家族成员的蛋白质序列中均具有AMP-binding结构域。
LACS在脂类生物合成中的作用在细菌[4,5]、酵母菌[6]、绿藻[7]、哺乳动物细胞[8]和植物[1,9-11]中被广泛研究。在模式植物拟南芥(Arabidopsisthaliana)中共鉴定出9个LACS基因,分别定位于拟南芥的不同细胞器中,均参与了脂肪酸衍生分子的生物合成途径。AtLACS1~AtLACS3参与脂肪酸的跨膜移动和角质层生物合成[9,12-14],AtLACS4和AtLACS9在内质网和叶绿体之间的脂质运输中具有很强的重叠功能[15],AtLACS1、AtLACS2、AtLACS4、AtLACS8和AtLACS9均与蜡质合成有关,并影响表皮脂质代谢[12,16];AtLACS1和AtLACS9还参与种子油脂的合成,AtLACS6和AtLACS7参与脂肪酸的β-氧化[17]。……
