植物几丁质酶的结构与功能、分类及进化

近年来对几丁质酶的研究越来越深入,资料也愈来愈多,有的植物几丁质酶除具有几丁质酶活性,还具有其它的活性,典型的几丁质酶由－N－端信号区,催化区和C－端延伸区组成,有的还有几丁质结合域,各项能域具有各自的功能,对植物几丁质酶的分类已经过多次改进,目前公认的分成4组9个亚组,有证据表明植物几丁质酶在进化过程中有遗传转座现象,但具有进化过程还有待进一步确证,对几丁质酶与其它一些蛋白的关系的了解有助于理解几丁质酶的起源和进化,由于几丁质酶具有独特的抗真菌特性,因而几丁质酶基因成为目前抗真菌基因工程研究的热之一。     

植物几丁质酶的研究进展

几丁质酶是植物抗真菌基因工程的热点之一。本文叙述了植物几丁质酶的特性、结构和功能、基因结构;按最新资料对以前的植物几丁质酶的分类系统进行了完善;概述了几丁质酶的分子进化的各家观点及其模型,并归纳了植物几丁质酶的生物学作用。     

植物几丁质酶的研究进展

几丁质酶是植物抗真菌基因工程的热点之一。本文叙述了植物几丁质酶的特性、结构和功能、基因结构;按最新资料对以前的植物几丁质酶的分类系统进行了完善;概述了几丁质酶的分子进化的各家观点及其模型,并归纳了植物几丁质酶的生物学作用 。     

植物几丁质酶的生物功能

几丁质酶(ＥＣ3.2.1.14)是一种能降解几丁质(Ｎ乙酰氨基葡萄糖线性聚物)的糖苷酶。已经发现多种微生物、动物、植物都可产生几丁质酶。就植物而言,几丁质酶不仅存在于被子植物的双子叶植物和单子叶植物,而且也存在于裸子植物及蕨类植物中[1]。在植株中,几丁质酶可分布于根、茎、叶、花器、果实、种子诸器官。种子、根、花器中的几丁质酶含量一般较其它器官高。在正常情况下,植物中几丁质酶活性较低,但经诱导因子诱导,活性会迅速升高。真菌、细菌、病毒的侵染,真菌和植物细胞壁的组成成分,多糖等诱导物,伤害,乙烯,有机分子如水杨酸、氨基酸类…     

植物几丁质酶的结构、基因及其表达

植物几丁质酶按其蛋白氨基酸序列结构特征及同源性可分为六类,即：ＣｌａｓｓＩ－Ⅵ。ＣｌａｓＩ在蛋白氨基酸结构上包括三个功能区域,Ｎ－端是富含半胱氨酸的几丁质结合区,约４０个氨基酸;Ｃ－端是酶的催化区,也是酶的主要功能区域,约３００个氨基酸;二者通过一个多变的交联区连接在一起。ＣｌａｓｓⅡ仅具有类似于ＣｌａｓｓⅠ的酶催化区域,而没有几丁质结合区和交联区。ＣｌａｓｓⅢ几丁质酶在氨基酸序列上与ＣｌａｓｓⅠ和Ⅱ没有任何同源性,其中有些具有几丁质酶和溶菌酶双重活性。ＣｌａｓｓⅣ类似于ＣｌａｓｓⅠ,只是在几丁质结合区和催化区缺失了少数氨基酸。ＣｌａｓｓＶ类似于ＣｌａｓｓⅠ,但具有两个重复的几丁质结合区。ＣｌａｓＶＩ与前五类几丁质酶无同源性,但与微生物几丁质酶有同源性。所有的植物几丁质酶都是由一个小的多基因族编码的,一般基因中有二个内含子,都位于催化区内。几丁质酶的表达受病原物和植物激素的诱导而表达,也与植物的发育有关。通过转几丁质酶基因的工程植株分析几丁质酶基因的启动子,已鉴定出负责几丁质酶表达的调控序列。     

植物几丁质酶的结构,基因及其表达

几丁质酶按其蛋白氨基酸序列结构的特征及同源性可分为六类,即：ＣｌａｓｓⅠ－Ⅵ。ＣｌａｓｓＩ在蛋白氨基酸结构上包括三个功能区域,Ｎ－端是富含半胱氨酸的几丁质结合工,约４０个氨基酸;Ｃ－端是酶的催化区,也是酶的主要功能区域,约３００个氨基酸;二者通过一个多变的交联区连接在一起。ＣｌａｓｓⅡ仅具有类似于ＣｌａｓｓⅠ的酶催化区域,而没有几丁质结构区和交联区。ＣｌａｓｓⅢ几丁质酶在氨基酸序列上与ＣｌａｓｓⅠ     

杆状病毒几丁质酶基因结构与功能的研究进展

杆状病毒几丁质酶基因是杆状病毒的非必需基因,是高度保守的基因。该基因在杆状病毒复制晚期表达产生几丁质酶,该酶N端具信号肽,中部是酶的活性区,C端是酶的内质网结合区。杆状病毒几丁质酶同时具有内切和外切几丁质酶活性,主要功能是水解昆虫体内的组成型几丁质。杆状病毒几丁质酶对于虫体液化是必需的,同时它还是原组织蛋白酶(pro-V-Cath)的分子伴侣,并与病毒侵染机制相关联。杆状病毒的几丁质酶基因与细菌的几丁质酶基因可能源于共同的祖先。     

植物中几丁质酶的作用

几丁质酶 (EC3.2 .1.14)是降解几丁质的糖苷酶。很多植物包括草本植物和木本植物都能产生几丁质酶 [1] 。由于几丁质酶在植物抗真菌病害中起着重要的作用 ,因而成为近年抗真菌病害研究的热点之一 [2 ] 。随着对几丁质酶研究的深入 ,发现该酶不仅与抗真菌病害有关 ,而且在植物发育、抗胁迫及共生固氮等方面都发挥着作用。1　参与植物的发育调控植物几丁质酶基因的表达具有组织特异性 ,参与了植物的发育调控 ,尤其在早期胚胎发育过程中。胡萝卜中 ,几丁质酶 EP3 参与控制早期胚胎发育 [3 ] 。在云杉体胚发育中 ,几丁质酶也起到了调控作用。…     

几丁质酶与植物防卫反应

几柄质酶广泛存在于自然界,亦普遍存在于高等植物中,但在植物体内,至今尚未发现几丁质酶作用的底物。最近的研究不断发现植物防卫反应诱导表达的基因中包含着编码几丁质酶的基因。许多研究已经表明,几丁质酶在植物体内的诱导与积累,对于增强植物防卫能力发挥着重要作用,而植物自身防卫反应是目前植物分子生物学研究的热点之一。     

几丁质酶的研究进展

几丁质是自然界中含量仅次于纤维素的第二大类多糖,已从各种细菌、真菌、植物、哺乳动物和昆虫中分离并鉴定出来。随着近年来对几丁质及其衍生物的了解,发现此类多糖的物理化学特性在现实中有非常广泛的应用。几丁质酶是一类分解几丁质的酶,广泛分布于细菌、真菌、植物、哺乳动物、昆虫等物种中,并发挥着重要作用。近年来国内外工作者对这些不同来源的几丁质酶做了深入研究,为其在医学和农业上更广泛的应用提供理论基础。     

The Classification and Evolution of Enzyme Function

Enzymes are the proteins responsible for the catalysis of life. Enzymes sharing a common ancestor as defined by sequence and structure similarity are grouped into families and superfamilies. The molecular function of enzymes is defined as their ability to catalyze biochemical reactions; it is manually classified by the Enzyme Commission and robust approaches to quantitatively compare catalytic reactions are just beginning to appear. Here, we present an overview of studies at the interface of the evolution and function of enzymes.     

植物Rab蛋白的分类与功能

Rab蛋白构成小G蛋白超家族中最大的1个家族,广泛存在于动物、植物和微生物中.Rab调控细胞内的囊泡形成、转运、锚定及囊泡与质膜的融合等过程,在细胞内吞和分泌途径中发挥分子开关的作用.不同生物中Rab的结构和作用机制非常保守,但Rab的分类和生理学功能存在差异.植物Rab不仅行使类似于动物或微生物同源Rab的细胞学功能,而且在植物生长发育、激素信号调节、生物或非生物胁迫应答等方面表现出功能特异性.本文结合近年的研究进展,对植物Rab的分类、结构、调节机制和功能进行了综述,并对当前植物Rab功能研究的难点和方向进行了
讨论.     

几丁质酶与植物防卫反应

几丁质酶广泛存在于自然界,亦普遍存在于高等植物中,但在植物体内,至今尚未发现几丁质酶作用的底物。最近的研究不断发现植物防卫反应诱导表达的基因中包含着编码几丁质酶的基因［１］。许多研究已经表明,几丁质酶在植物体内的诱导与积累,对于增强植物防卫能力发挥着重要作用［２］,而植物自身防卫反应是目前植物分子生物学研究的热点之一。本文将着重介绍几丁质酶的特性、诱导及其参与防卫反应的机制的研究进展     

Structure, Function, and Evolution of Proton-ATPases

Proton-ATPases are among the most important primary ion pumps in nature. There are three classes of these enzymes which are distinguished by their structure, function, mechanism of action, and evolution. They function in ATP formation at the expense of a protonmotive force generated by oxidative and photosynthetic electron transports, maintaining a constant pH in the cytoplasm, and forming acidic spaces in special compartments inside and outside the cell. The three classes of proton-ATPases evolved in a way that prevents functional assembly in the wrong compartment. This was achieved by a triple genetic system located in the nucleus, mitochondria and chloroplast, as well as delicate control of the proton pumping activity of the enzymes.     

北京中医药大学中药学院

转录因子是能够结合某基因上游特异核苷酸序列上的蛋白质,活化后从胞质转位至胞核,通过识别和结合基因启动子区的顺式作用元件,启动和调控基因表达。真核生物在转录水平上的基因表达调控,影响和控制着细胞和生物个体的许多生物学过程。本文综述了转录因子的结构、分类以及其在植物干旱胁迫中发挥的作用。     

The Structure, Function, and Evolution of a Regional Industrial Ecosystem

A framework has been developed to assess the structure, function, and evolution of a regional industrial ecosystem that integrates insights from industrial ecology and economic geography dimensions with complex systems theory. The framework highlights the multilayered landscape of natural ecosystem functions, economic transactions, policy contexts, and social interactions in which interfirm collaboration evolves. Its application to a single case study on the island of Puerto Rico revealed changes in the system's institutional context, its resource flows, and the composition of its industrial community. It illustrated that external forces and interactions among actors at multiple levels can cause permanent changes—but not necessarily system collapse—as policy choices and interfirm cooperation can be used to organize resources in ways that retain system functionality.     

植物WRKY蛋白家族的结构及其功能

WRKY蛋白是植物所特有的转录因子家族,由于其家族成员均含有WRKYGQK七个保守的氨基酸序列而得名。根据Wrky基因中保守结构域的数量以及所包含的锌指结构的特征大致将其分为3类。Wrky基因通过与顺式作用元件W-盒特异结合从而调控下游目标基因表达。Wrky基因具有快速、瞬时和组织特异性表达等特点。Wrky基因参与生物、非生物胁迫应答反应;信号分子传递;植物衰老和器官发育等一系列生理活动。     

植物COP1蛋白的结构与功能

组成型光形态建成 1 (constitutivelyphotomorphogenic 1 ,COP1 )蛋白是一个分子量为 76kD的核蛋白 ,它由 3个特殊的结构域组成即环形锌指结合域、卷曲螺旋形结构域和WD_40重复序列 ,并含有一个核定位信号和一个新型细胞质定位信号 ,它是一个光形态建成的抑制子 ,是一个光调控植物发育的分子开关。当植物在暗环境下生长时 ,COP1蛋白聚集在细胞核内 ,抑制光形态的建成 ,而在光环境下 ,COP1蛋白则分散到细胞质中 ,解除其抑制作用 ,恢复光形态建成。COP1蛋白在细胞内的核质分布受多个因素的影响 ,核内COP1通过与特异转录因子相互作用来调节光形态建成。继从植物中分离鉴定出COP1蛋白之后 ,动物体内也发现有COP1蛋白的存在 ,提示COP1蛋白可能在调节动物和植物的发育及信号转导等方面具有共同作用模式。