蛋白质亚叶绿体和亚线粒体定位预测研究进展

蛋白质合成后被转运到特定的细胞器中,只有转运到正确的部位才能参与细胞的各种生命活动,有效地发挥功能,因此蛋白质的功能与其亚细胞定位有着密切的联系,通过确定蛋白质在细胞中的位置可以获取蛋白质功能和结构的信息。在近二十年中,蛋白质亚细胞定位预测算法研究已经取得很大的成绩,在此基础上,蛋白质在细胞器内亚结构的定位预测研究,如对蛋白质亚线粒体和亚叶绿体定位的研究成为更深层次的问题,本文简要介绍国内外在蛋白质亚叶绿体和亚线粒体定位预测方面的研究进展。     

外源基因在叶绿体中表达的研究

综述了叶绿体表达系统的特点,及国内外此方面的研究动态,提出了外源基因在叶绿体中表达存在的问题和解决策略.     

叶绿体基因表达调控的研究进展

在植物生长和发育过程中,叶绿体基因表达包括两个方面：一方面在光照条件下质体转化成为叶绿体,一系列质体基因激活,表达叶绿体所必需的基因产物;另一方面叶绿体中由于环境条件变化引起基因表达的改变。叶绿体基因表达调控的机制主要包括转录水平、转录后的mRNA加工、mRNA稳定性和翻译水平的调节,并且在各个步骤中多种核编码蛋白因子的参与也起着重要的作用。     

几种因子对离体豌豆叶绿体蛋白质合成的影响

利用制备的豌豆完整叶绿体研究了离体条件下蛋白质合成的条件。结果表明：叶绿体蛋白质合成的饱和光强为450μmol-2s－1,合成的速率在最初5min内最大,此后随时间延长而合成速率下降;K 对蛋白质合成有促进作用,其最适浓度为30-40mmol/L,进一步增加浓度其促进作用反而降低;Mg2 在1mmol／L以下对蛋白质合成有轻微的促进作用,当浓度超过1．5mmol/L则开始产生明显的抑制;叶绿体的蛋白质合成随着外源氨基酸浓度的增加而很快地增加,但赵过200μmol/L以后蛋白质合成随浓度增加而有所降低。DCMU抑制叶绿体蛋白质的合成,当浓度达10μmol/L时,其抑制作用达41％。荧光自显影结果表明,叶绿体合成的主要问质蛋白为Rubisco大亚基,合成的类囊体膜蛋白中以32kD蛋白较为明显。     

蚕豆叶绿体atpE基因的克隆,测序和表达

蚕豆叶绿体的ａｔｐＥ和ａｔｐＢ基因在叶绿体ＤＮＡ ＫｐｎＩ酶切的第九条（约４．０ｋｂ）片段上,此片段被克隆到载体ｐＵＣ１８中,构成重组质粒ｐＵＫ１。用玉米叶绿体ａｔｐＥ基因作探针对ｐＵＫ１的ＣｌａＩ、ＥｃｏＲＩ等的酶切产物进行杂交,确定了蚕豆叶绿体的ａｔｐＥ在ＣｌａＩ酶切的约０．９ｋｂ的片段上。根据ｐＢｕｌｅｓｃｒｉｐｔ ＫＳ（＋）ＤＮＡ多聚接头Ｆ引物和Ｒ引物测序,得到ε亚基基因的完整核苷酸序列。     

The Chloroplast Kinase Network： New Insights from Large-Scale Phosphoproteome Profiling

Protein phosphorylation is one of the most important posttranslational modifications in eukaryotic cells and affects almost all basic cellular processes. The chloroplast as plant-specific cell organelle with important metabolic functions is integrated into the cellular signaling and phosphorylation network. Recent large-scale chloroplast phosphoproteome analyses in Arabidopsis have provided new information about phosphorylation targets and expanded the list of chloroplast metabolic and regulatory functions that are potentially controlled by protein phosphorylation. Phosphorylated peptides identified from chloroplast proteins provide new insights into phosphorylation motifs, protein kinase activities, and substrate utilization. Phosphorylation sites in protein kinases can reveal chloroplast phosphorylation cascades that may network different functions by integrating signaling chains. Our review provides a meta-analysis of currently available chloroplast phosphoproteome information and discusses biological insights from large-scale chloroplast phosphoprotein profiling as well as technological constraints of kinase network analysis.     

植物中参与活性氧调控的基因网络

植物体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）是氧化还原反应的必然副产物,具极高的活性和毒性,从而对细胞产生毒害。同时,活性氧作为信号分子对很多生理过程诸如植物生长发育、细胞程序化死亡及生物和非生物胁迫应答起调控作用。植物中ROS双重作用的协调机制目前尚不明确,确定的是细胞中ROS维持于稳定水平需要精细的调节。拟南芥中至少包括152个基因组成的网络参与ROS的调控,该网络具高度的灵活性和互补性。本文综述了ROS网络中鉴定的一些关键基因及细胞学定位和协同作用,ROS信号转导,尤其是叶绿体中ROS信号的调控。     

叶绿体基因组进化的速率和方式

叶绿体是植物细胞重要的细胞器,叶绿体基因组被广泛用于系统进化的研究。对叶绿体基因组进化的速度和方式进行了介绍,并对造成其特异的点突变的原因进行了一定的分析。     

拟南芥未知功能基因At4g22890编码蛋白的叶绿体定位

蛋白质的亚细胞定位信息对于深入了解该蛋白质的功能具有重要意义。本文对一个预测的拟南芥叶绿体未知功能基因At4g22890编码蛋白进行了叶绿体定位研究。我们克隆了该基因5′端长208bp的DNA片段,与绿色荧光蛋白(GFP)基因构建重组表达载体pMON530-cTP-GFP,经农杆菌介导转化拟南芥。转基因植株经激光共聚焦显微镜观察,GFP荧光仅在叶绿体中观察到,表明所克隆的DNA序列编码的多肽能够将At4g22890编码蛋白质引导进入叶绿体,由此推测该蛋白质为叶绿体蛋白质。