植物脯氨酸合成酶基因工程研究进展

逆境条件下植物细胞积累脯氨酸是植物适应逆境的一种反应,有利于减轻逆境对植物的伤害。简要回顾了生物体脯氨酸代谢过程和逆境下植物积累脯氨酸的作用,重点总结了植物体内脯氨酸合成酶基因吡咯啉-5羧-酸合成酶(P5CS)的克隆、表达和转基因研究进展。研究认为,P5CS是一个逆境胁迫应答基因,通过基因工程方法调节P5CS基因的表达有利于提高植物体脯氨酸的积累量,改善植物的抗逆性。因此,目前可以在大田植物中开展利用提高脯氨酸来改善植物抗逆性的研究。     

水稻高脯氨酸变异系高脯氨酸含量和耐盐性的遗传性

由经羟脯氨酸处理的水稻品种香血糯幼胚愈伤组织中分离出的高脯氨酸变异体,经过长期继代２、分化和脱分化２等无性繁殖过程,仍保持其高脯氨酸含量特性,再生植株自交后代的脯氨酸含 大主于原型对照,杂交６－７个有性世代的测试表明高脯氨酸特性有遗传性,高脯氨酸变异系杂交种子在盐胁迫条件下的发芽率明显高于原型和另一个亲本品种,幼苗生长亦较佳,显示高脯氨酸系增强的耐盐性可以遗传。     

NaCl对小麦苗叶片脯氨酸氧化酶活性和游离脯氨酸累积的影响

在含NaCl营养液中培养的小麦幼苗较之无NaCl营养液中的幼苗。其脯氨酸氧化酶活性降低,而游离脯氨酸含量则升高;培养液的渗透势越低,培养时间越长,则脯氨酸氧化酶的活性越低,且游离脯氨酸的含量越高。去除胁迫后酶活性恢复,脯氯酸含量下降。不同渗透剂对氧化酶活性抑制强弱顺序为MgCl_2>NaCl>甘露醇,引起脯氨酸累积效应的强度顺序为MgCl_2>NaCl>甘露醇。超微结构显示,高NaCl浓度下部分线粒体结构受损伤,膜和嵴部分消失。     

脯氨酸测定方法的改进

25mg·mL-1的酸性茚三酮溶液至少可以保存35 d,它与同体积脯氨酸充分反应的最大浓度为156μg·mL-1,当样品提取液的浓度大于100μg·mL-1时,需适当稀释.酸性茚三酮与脯氨酸充分显色的时间至少30 min沸水浴.     

脯氨酸转运相关基因的研究进展

作为植物中普遍存在的一种逆境适应机制, 脯氨酸积累一直被认为是其合成和降解调控的结果。然而越来越多的研究表明, 脯氨酸转运也可能在其积累过程中起重要作用。在植物中, 有多个氨基酸转运蛋白家族, 如氨基酸通透酶家族(AAPs)、赖氨酸组氨酸转运蛋白家族(LHTs)和脯氨酸转运蛋白家族(ProTs)参与脯氨酸在各个器官间的运输。该文对参与脯氨酸运输的基因家族成员的表达模式、生理功能及表达调控进行了综述, 以期为脯氨酸运输与积累在植物抗逆方面的研究提供参考。     

高等植物脯氨酸代谢研究进展

很多植物在胁迫条件下可以通过增加合成、减少降解而在体内累积大量脯氨酸,这对于调节渗透平衡、防止渗透胁迫对植物造成伤害、清除自由基、保护细胞结构具有重要意义。脯氨酸合成、降解相关酶的编码基因大都已经克隆到,但对脯氨酸在植物发育中的具体作用、胁迫条件下脯氨酸累积的分子机理了解还比较少。概述了植物控制脯氨酸合成、降解相关酶的编码基因的研究进展情况。     

小麦叶中脯氨酸测定方法的研究

本文介绍的是一种改进的测小麦脯氨酸的比色法,用721分光仪对小麦叶中脯氨酸含量进行测定,简易快速,省工省药,适于大批量样品抗旱性筛选鉴定。     

水稻高脯氨酸变异系高脯氨酸含量和耐盐性的遗传性

由经羟脯氨酸处理的水稻（OryzasativaL．）品种香血糯幼胚愈伤组织中分离出的高脯氨酸变异体,经过长期继代培养、分化和脱分化培养等无性繁殖过程,仍保持其高脯氨酸含量特性。再生植株自交后代的脯氨酸含量大大高于原型对照。杂交6～7个有性世代的测试表明高脯氨酸特性有遗传性。高脯氨酸变异系杂交种子在盐胁迫条件下的发芽率明显高于原型和另一个亲本品种,幼苗生长亦较佳,显示高脯氨酸株系增强的耐盐性可以遗传。     

微生物合成L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸的研究进展

L-脯氨酸(L-proline, L-Pro)是构成生物体蛋白质20种氨基酸中唯一的一种亚氨基酸,其羟基化后的产物主要是反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline, T-4-Hyp),两者均具有独特的生物活性,在生物医药和食品美容方面发挥着不可替代的作用。随着对L-Pro和T-4-Hyp功能的深度挖掘,这两者的需求与日俱增,传统生物提取和化学合成的方法已无法满足当今社会“绿色、环保、高效”的需求。近年来,合成生物学迅猛发展,通过深入解析L-Pro和T-4-Hyp的合成途径,构建了微生物细胞工厂用于规模化生产,为绿色高效生产L-Pro和T-4-Hyp开启了新的篇章。本文综述了L-Pro和T-4-Hyp的应用与生产方法、微生物合成L-Pro和T-4-Hyp的代谢途径以及微生物生产L-Pro和T-4-Hyp的改造策略与研究进展,旨在为L-Pro和T-4-Hyp的“绿色生物制造”提供理论基础,促进其工业化生产。     

脯氨酸内肽酶研究进展

脯氨酸内肽酶是一类能够特异性水解多肽链中脯氨酸残基羧基端的内切酶,是丝氨酸蛋白酶家族成员之一,其能有效降解小于30个含有脯氨酸残基的多肽链,在对PEP的研究中发现它能特异性地水解许多含脯氨酸的多肽类神经递质和激素,如促甲状腺激素释放激素、P物质(Substance P)等,因此研究认为PEP可能参与一些神经类疾病的发生,如老年性记忆障碍等。本研究经过阅读相关期刊文献,对脯氨酸内肽酶的分布情况、基本理化和酶学性质、分子结构、作用机理以及在食品、医药领域的最新研究和应用进行了综合性评述,以期能对脯氨酸内肽酶相关性质、机理的后续研究以及在食品、医药领域更广泛的应用提供一定的参考。     

L-脯氨酸羟基化酶的提纯及活性研究

目的,以猪肺为原料,提取能把游离的L-脯氨酸羟化脯氨酸的羟基化酶。方法：把新鲜猪肺在提取液中低温高速匀浆,然后用4000r/min离心分离20min,取上清液进一步用8000r/min高速离心后,分别用盐析和有机溶剂的方法提取羟基化酶;结果;不同的方法都得到棕色的固体。经电泳测定该固体纯度高,溶于水中后能把游离的L-脯氨酸羟化为L-羟脯氨酸。测定其分子量约为66.000;等电点约为4。结论：所采用的提取工艺流程具有简单,效率高和实用的特点,且猪肺便宜,易得,适合较大规模的制备。     

富脯氨酸模体研究进展

综述了近年来富脯氨酸模体的研究进展状况,并将其分为PxxP核心序列模体、聚脯氨酸模体、PPxY核心序列模体以及其他类型的模体4类,论述了富脯氨酸膜体的生物学功能及其常出现的原因.     

脯氨酸对蛋白质热稳定性的贡献

单一氨基酸的置换可以改变酶的热稳定性。脯氨酸（Ｐｒｏ）残基在蛋白质结构及其热稳定性中具有特殊作用。它十分偏爱β－转折或无规卷曲结构,而很少出现在α－螺旋和β－折叠中。分析认为在改善酶热稳定性的蛋白质工程中,只要主链构象不发生骤变,则可在适当的β－转折或无规卷曲中引入Ｐｒｏ,通过其刚性的吡咯烷环,降低蛋白质去折叠时的骨架熵,从面使其周围的构象更合理。这一Ｐｒｏ理论（ｔｈｅ ｐｒｏｌｉｎｅ ｔｈｅｏｒ     

测定小麦叶片游离脯氨酸含量的方法

在测定样品游离脯氨酸含量时,现多采用Troll的酸性茚三酮显色法,而对样品的前处理(提取和纯化脯氨酸)却采用了不同的方法,概括起来主要有三种,即Troll的80％乙醇浸提法,Singh的甲醇-氯仿-水浸提法和Hanson的水浸提法。前两种方法的共同点是程序复杂,费时,难以在短时间内处理大批材料,且涉及试剂种类多,用量较大,成本较高。虽然近年来有人作了改     

外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜脯氨酸代谢的影响

为探明外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜脯氨酸代谢的影响,以甜瓜品种‘雪美’为材料采用营养液栽培,对盐胁迫(100mmol·L-1 NaCl)、盐胁迫下添加外源脯氨酸(100mmol·L-1 NaCl+0.2mmol·L-1 Proline)以及对照3种处理后甜瓜幼苗叶片脯氨酸(Pro)含量、吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转氨酶(OAT)和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性进行测定,并对OAT和ProDH基因进行克隆及半定量表达分析。结果显示:与对照相比较,盐胁迫条件下甜瓜幼苗叶片内Pro含量显著增加,P5CS活性增幅大于OAT活性,OAT基因表达量大部分时段内没有增加,ProDH活性下降,ProDH基因表达量减少;盐胁迫下添加外源脯氨酸进一步使幼苗叶片内Pro含量增加、OAT、ProDH活性提高、P5CS活性降低,并且使OAT基因表达量迅速增加、ProDH基因表达量先增加后回落。研究表明,盐胁迫条件下,甜瓜幼苗体内脯氨酸积累主要是通过增强脯氨酸的谷氨酸合成途径和抑制脯氨酸降解来实现;适量外源脯氨酸可以增强盐胁迫幼苗脯氨酸的鸟氨酸合成途径,但对谷氨酸合成途径有一定的抑制作用;通过调节合成和降解2种代谢途径进一步提高了脯氨酸含量,从而增强甜瓜幼苗耐盐胁迫能力。     

脯氨酸代谢与植物抗渗透胁迫的研究进展

脯氨酸被认为是植物和细菌内的一种相容渗透剂,有助于植物和细菌抵御渗透胁迫。本文就近年来有关植物体内脯氨酸合成和代谢、脯氨酸含量受渗透胁迫的影响情况、脯氨酸合成降解有关的酶及其基因、脯氨酸在细胞中的运输和定位、ＡＢＡ与脯氨酸的诱导合成以及脯氨酸和植物抗渗透胁迫关系的研究进展作了简要综述。     

脯氨酸参与植物开花信号转导途径

作为一种渗透调节物质,人们对脯氨酸已经有了很多的研究,然而脯氨酸在生命体生长发育中的作用还知之甚少。为了研究脯氨酸在生长发育中的作用,筛选得到了拟南芥的脯氨酸抗性突变体kao2。突变体在不同浓度脯氨酸培养基上均表现出抗性,但是突变体中脯氨酸的吸收没有显著变化,降解关键基因表达也没有增多。Tail-PCR进行突变基因克隆的结果表明,T-DNA插入位点位于AtKAO2(At2g32440)的第一个外显子,且插入导致AtKAO2基因不再表达。拟南芥突变体库中订购的kao2-2同样表现出脯氨酸抗性表型。此外,kao2表现出胁迫敏感表型。kao2表现出明显的晚花表型,并且赤霉素的添加能够部分挽救晚花表型。而kao2突变体中开花抑制因子FLC表达升高,而开花促进基因FT的表达降低。研究在脯氨酸与开花信号转导途径之间建立了联系,为脯氨酸对开花途径的信号作用提供了新的证据,为以后的研究提供了新的材料。     

干旱条件下植物ABA积累对脯氨酸水平的影响

目前公认,植物遭受水分胁迫后,体内发生适应性变化,最显著的是脱落酸(ABA)和脯氨酸的积累。ABA,能引起气孔关闭,调节植物体内水分平衡,保护质膜结构和功能,提高植物抗旱能力。脯氨酸作为渗透调