叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制

硫氧还蛋白(Trx)属于巯基-二硫键氧化还原酶家族, 通过作用于底物蛋白侧链2个半胱氨酸残基之间的二硫键(还原、异构和转移)来调控胞内蛋白的结构和功能。叶绿体Trx系统包括Trx及Trx类似蛋白、铁氧还蛋白(Fd)依赖的硫氧还蛋白还原酶(FTR)和还原型烟酰腺嘌呤二核苷磷酸(NADPH)依赖的硫氧还蛋白还原酶C (NTRC)。除了基质蛋白酶类活性变化及叶绿体蛋白的转运受Trx系统调控之外, 在叶绿体中还存在1条跨类囊体膜的还原势传递途径, 把基质Trx的还原势经跨膜转运蛋白介导, 最终传递给类囊体腔蛋白。FTR和NTRC共同作用维持叶绿体的氧化还原平衡。该文对叶绿体硫氧还蛋白系统的调节机制进行了综述, 同时讨论了叶绿体硫氧还蛋白系统对维持植物光合效率的重要意义。     

拟南芥叶绿体中DEG蛋白酶功能的研究进展

DEGP家族蛋白酶广泛分布于原核生物和真核生物细胞中。在拟南芥中有16个DEGP类似的蛋白酶,根据蛋白质组学数据,其中有4个定位于叶绿体中,分别命名为DEG1、DEG2、DEG5和DEG8。结合生物化学和分子生物学等研究手段对拟南芥叶绿体中的DEGP蛋白酶进行了分析,现有的研究初步证明了这些蛋白酶参与光系统II（PSII）复合物反应中心D1蛋白的降解,从而在PSII复合物的修复循环和功能维护中起重要作用。该文概述了拟南芥叶绿体中DEG蛋白酶的结构和功能的最新研究进展。     

拟南芥叶绿体中DEG 蛋白酶功能的研究进展

DEGP家族蛋白酶广泛分布于原核生物和真核生物细胞中。在拟南芥中有16个DEGP类似的蛋白酶, 根据蛋白质组学数据, 其中有4个定位于叶绿体中, 分别命名为DEG1、DEG2、DEG5和DEG8。结合生物化学和分子生物学等研究手段对拟 南芥叶绿体中的DEGP蛋白酶进行了分析, 现有的研究初步证明了这些蛋白酶参与光系统II (PSII)复合物反应中心D1蛋白的降解, 从而在PSII复合物的修复循环和功能维护中起重要作用。该文概述了拟南芥叶绿体中DEG蛋白酶的结构和功能的最新研究进展。     

核编码叶绿体蛋白中的转运肽

大部分叶绿体蛋白是核编码并在细胞质中合成的,这些蛋白前体中都含有进入叶绿体时所必需的氨基酸序列,名为转运肽。转运肽不仅携带叶绿体蛋白,而且可携带外源蛋白。本文着重讨论转运肽的性质、结构和功能,以及外来叶绿体蛋白的转运和加工。     

ClpP蛋白酶研究进展：从细菌到人线粒体

Caseinolytic protease（ClpP）是一种包含丝氨酸蛋白酶催化三联体结构域的ATP依赖的蛋白水解酶,广泛存在于原核生物以及真核生物的线粒体和叶绿体中。它通常与AAA＋家族的分子伴4gClpX结合形成ClpXV蛋白酶复合物,AAA＋家族成员能利用水解ATP提供的能量将蛋白底物去折叠,随后将底物分子转移至ClpP蛋白酶的水解腔体进行降解。ClpP蛋白酶对细胞内蛋白质量控制及维持体内稳态起到至关重要的作用。该文综述了近年来有关ClpP蛋白酶在结构、功能以及与细菌毒力的关系和有关药物开发等方面的研究。     

蛋白质向叶绿体的转运

对近年来叶绿体蛋白质前导肽序列、叶绿体被膜中的蛋白质转运器、监护蛋白在蛋白转运过程中的作用、蛋白质导入叶绿体的途径、前体蛋白的加工的研究进展进行了介绍和评述     

小麦耐盐突变体盐胁迫下的蛋白质组分析

首次采用双向电泳的方法分析1％NaCl胁迫72h的一对小麦耐盐(RH8706-49)及敏盐突变体(H8706-34)的蛋白质组。经过MALDI-TOF分析和数据库检索发现两者在H^ -ATP酶β亚基、谷氨酰胺合成酶前体、OEC33和RuBP羧化酶小亚基等5个候选蛋白存在质或量的差异。这5种蛋白均为叶绿体蛋白,它们很可能在盐胁迫下对维持叶绿体及整个细胞的功能起到重要作用。     

基于二辛基化标记的蛋白质组N末端肽富集方法

蛋白质末端的研究不仅对于蛋白质的结构和功能注释十分必要,还能够为蛋白酶作用机理的揭示提供重要信息.针对传统蛋白质组N末端肽富集需要采用大量去除材料导致N末端肽回收率低,以及步骤繁琐、样品损失等问题,本文发展了一种基于二辛基化标记的蛋白质组N末端肽反向富集方法,可以在单次反相色谱分离中实现非N末端肽的去除.以酵母蛋白质酶解产物为样品对方法进行考察,结果表明,该方法具备较高的二辛基化标记效率(93%),且非N末端肽经二辛基化标记后能够显著偏移至强保留区.将其应用于酵母蛋白质N末端组的分析,共鉴定到237条蛋白原始N末端肽和133 neo-N末端肽,较富集前分别提高了2.1和3.3倍.此外,将该方法结合多种酶切方式,使N末端肽和neo-N末端肽的鉴定数目进一步提高37%和60%,促进了蛋白质N末端组鉴定覆盖度的提高.     

水稻minE基因的克隆及分析

 植物叶绿体与原核生物分裂机制相似,其中MinE蛋白在细菌分裂过程中具有重要作用. 为了研究植物MinE蛋白在叶绿体分裂过程中的功能及其进化,利用RT PCR技术克隆了水稻叶绿体分裂相关基因OsMinE,并在GenBank登录（No. AY496951）.OsMinE基因cDNA全长1 035 bp,其ORF为711 bp,编码236个氨基酸.与原核生物MinE蛋白相比,水稻OsMinE具有明显延伸的N端与C端.其N端102个氨基酸残基为预测的叶绿体导肽序列,C端延伸保守,推测赋予植物MinE蛋白新的功能.植物minE基因结构分析显示,水稻、拟南芥、杨树都仅含有1个内含子,且插入位置及相位相同.这表明,该内含子可能在单子叶、双子叶植物分化前产生.水稻OsMinE基因在大肠杆菌细胞中的表达严重影响了细胞的分裂,初步证明了水稻MinE蛋白与原核细胞MinE蛋白功能类似.水稻OsMinE基因的克隆为进一步研究叶绿体的分裂机制奠定了基础.     

胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展

 本文对胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展进行了综述,包括胞质蛋白转移到叶绿体的重要性质胞质叶绿体蛋白的种类,引导肽的结构和功能,胞质蛋白转运到叶绿体的机理等。     

前体蛋白转化酶家族的重要成员之一：弗林蛋白酶

弗林蛋白酶(Furin)是前体蛋白转化酶家族的重要成员之一,广泛存在于各种组织和细胞系中。Furin经过两次自剪切去掉前肽后具有生理活性,能够识别特定的氨基酸序列并在TGN中对多种前体蛋白进行加工。Furin的作用底物不仅包括神经肽和肽类激素,还包括许多生长因子、受体、血浆蛋白酶、基质金属蛋白酶及细菌外毒素等,具有重要的生物学功能。     

胞质蛋白转运到叶绿体的研究进展

本文对胞质转运到叶绿体的研究进展进行了综述，包括胞质蛋白转移到叶绿体的重要性，胞质叶绿体蛋白的种类，引导肽的结构和功能，胞质蛋白转运到叶绿体的机理等。     

核糖核酸酶A的s-蛋白与DNA的结合作用

核糖核酸酶A具有DNA结合蛋白的作用。本文报道,核糖核酸酶A经枯草杆菌蛋白酶作用后,被切断而形成一个20肽和s-蛋白。分离纯化后的s-蛋白完全丧失了水解RNA的酶活性,却完全保持着作为DNA结合蛋白的活性。这个结果说明核糖核酸酶A表现RNA水解酶活力与其同DNA的结合作用对结构的要求有所不同。对s-蛋白与双链及单链DNA结合作用的研究还表明,在这种结合过程中s-蛋白分子中的酪氨酸和苯丙氨酸残基的萤光发生淬灭作用,可能系因s-蛋白中的这些氨基酸残基直接参与了与DNA的结合,RNaseA经枯草杆菌蛋白酶作用切除s-肽后产生的s-蛋白的α-螺旋含量由RNaseA的17.5%增加到23.7%。     

核糖核酸酶A的s-蛋白与DNA的结合作用

核糖核酸酶A具有DNA结合蛋白的作用。本文报道,核糖核酸酶A经枯草杆菌蛋白酶作用后,被切断而形成一个20肽和s-蛋白。分离纯化后的s-蛋白完全丧失了水解RNA的酶活性,却完全保持着作为DNA结合蛋白的活性。这个结果说明核糖核酸酶A表现RNA水解酶活力与其同DNA的结合作用对结构的要求有所不同。对s-蛋白与双链及单链DNA结合作用的研究还表明,在这种结合过程中s-蛋白分子中的酪氨酸和苯丙氨酸残基的萤光发生淬灭作用,可能系因s-蛋白中的这些氨基酸残基直接参与了与DNA的结合,RNaseA经枯草杆菌蛋白酶作用切除s-肽后产生的s-蛋白的α-螺旋含量由RNaseA的17.5%增加到23.7%。     

yapsin蛋白酶家族研究进展

yapsin蛋白酶是一类糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定的天冬氨酸蛋白酶,能特异性地切割底物中的单或双碱性氨基酸残基位点,起着加工前肽的作用。近年来研究发现,工程菌表达某些外源蛋白时发生的降解现象与yapsin蛋白酶有紧密的关系。概述了yapsin蛋白酶家族的命名、结构、定位、酶原激活、基因表达及底物特异性和功能。     

PPR蛋白调控植物细胞器RNA加工的分子功能

35肽重复（pentatricopeptide repeat, PPR）蛋白是2000年发现的一类由多个重复单位串联而成的核编码蛋白质。PPR蛋白广泛存在于真核生物中,在陆生植物中尤为普遍。PPR蛋白大多定位于线粒体或叶绿体。多项研究表明,PPR蛋 白为序列特异性RNA结合蛋白质,在细胞器RNA编辑、剪接、稳定、切割及翻译等转录后加工过程发挥重要作用。PPR蛋白功能缺陷导致植物生长发育异常,甚至胚胎致死。本文主要就PPR蛋白功能及作用机制进行综述,并对尚待解决的问题及研究前景加以探讨,以期为PPR蛋白的深入研究提供思路。     

水杨酸对高温强光下小麦叶绿体蛋白酶Deg5和PSⅡ功能的调节作用

以小麦(Triticum aestivum)矮抗58为材料,采用0.1mmol/L的外源水杨酸(SA)处理小麦叶片,以清水为对照,通过Western blotting蛋白质印记技术和叶绿素荧光分析,研究了高温强光胁迫(38℃和1600μmol m-2s-1)对小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白和叶绿素荧光参数的影响及SA的调节作用。结果表明,高温强光胁迫导致小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白含量和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低,原初荧光(Fo)升高。和对照相比,外源SA处理可维持较高的Deg5蛋白酶、D1蛋白、Fv/Fm水平和较低的Fo。说明外源水杨酸可减轻高温强光对Deg5蛋白酶和D1蛋白的损伤,维持较强的PSⅡ功能。     

叶绿体蛋白质组研究进展

亚细胞蛋白质组学是近年来蛋白组学研究中的一个热点。通过细胞器的纯化和亚细胞组分的分离,降低了样品的复杂性,增大了相应蛋白质组分的富集,有利于由此分离获得的蛋白质的序列分析及功能鉴定。叶绿体蛋白质组为植物亚细胞蛋白质组学研究中相对全面的一部分,利用亚细胞分离结合双向电泳技术系统地鉴定叶绿体中蛋白质组分是获取叶绿体蛋白质信息、确定其功能的重要技术手段。本文就近年来植物叶绿体蛋白质组涵盖的叶绿体内、外被膜、叶绿体基质、类囊体膜和类囊体腔蛋白的研究进行综述,以全面认识叶绿体蛋白的组成、特点及其在叶绿体生理生化代谢网络中的作用。     

叶绿体分裂蛋白PDV2表达和纯化

叶绿体是植物光合作用的重要场所。PLASTID DIVISION2(PDV2)是叶绿体外膜上调控叶绿体分裂的关键蛋白之一。PDV2的N末端较大伸向细胞质,C末端较小伸向膜间隙,探索叶绿体分裂蛋白PDV2-213(N末端213氨基酸残基)胞质侧结构域可溶性表达获得高纯度的蛋白质,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。通过pET表达载体的构建,优化原核表达条件,实现PDV2-213蛋白的可溶性表达;运用镍柱亲和层析和分子排阻层析的方法,对目的蛋白进行分离纯化。本研究可溶性表达了PDV2-213胞质侧结构域蛋白质,通过表达条件和镍柱亲和层析的优化,降低杂蛋白对PDV2-213蛋白质纯化过程的影响,获得高纯度的蛋白质。PDV2-213胞质侧结构域的高效可溶性表达和纯化,为叶绿体分裂过程中其结构与功能的研究提供依据。     

Furin在神经精神疾病中作用机制的研究进展

弗林蛋白酶(Furin)作为细胞内具有剪切活性的蛋白酶,在众多蛋白质的生产和分泌过程中通过剪切不具备生物学活性前体蛋白的特定位点,使其活化获得相应生物学功能。作为一种重要的前体蛋白转化酶,Furin在神经系统中的作用底物主要包括一些生长因子、基质金属蛋白酶、肽类激素及其前体等,这些底物对癫痫、阿尔茨海默病、缺血性脑卒中和精神分裂症等重大神经精神疾病的发生发展具有重要的调控作用。该文概述了Furin的基本结构与生物学功能,Furin在一些重要神经精神疾病中的具体作用、相应机制,以及Furin活性调节剂等方面的最近研究进展。