液泡加工酶 植物中具有胱天蛋白酶功能的蛋白酶.pdf
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1、!“#“$% 74?A: 5BAC ?D BE9FE CA?, 200G, 2H 7G7*7GI ; 2 :M N8AC ?D CA?, 200O, 720H 4I4*O72 ; G ?D CA? MACL, 2006, GX2YH 44*4V ; O R?FAQRC Z AC ?DIFC W OFQJ?, 2006, 2VH444*4O6 ; 6 EAC ?D MJ? 89J? CA?, 200O, 76H 462G*46GO ; 4 ?D W 89J? CRAK, 200O, 2V0H 27G7G*27G20 ; I TP RAC ?D CA?, 2006, 724H G7O*G2I ;7
2、0?D _CU:A, 2006, 440, V44*V4O ;77?D _CU:A, 200G, 427H 7V2*7V4 文章编号%7000-7GG6X2006Y04-0G70-04 液泡加工酶: 植物中具有胱天蛋白酶功能的蛋白酶 王 莹葛志强 X天津大学化工学院制药工程系$天津G00042 Y 摘要:植物的液泡加工酶XEY是一类存在于液泡中的半胱氨酸蛋白酶家族$ 最近被发现与动物细胞的胱天蛋 白酶QTSTA(在调控细胞的CN细胞程序性死亡(方面具有相似性# 文章综述了 E调控植物细胞程序性死亡 的研究进展$ 从结构 胱天蛋白酶;细胞程序性死亡 中图分类号:aI4O - 收稿日期%20066
3、0462I 国家自然科学基金资助项目X_JD 202G6040Y 作者简介%王 莹X7IV2*Y$ 女$ 硕士生$E6K9?%bFEP 9FEcC9FMdCJKDQJK)葛志强X7I6G*Y$ 男$ 博士$ 硕士生导师$ 副教授$E6K9?HEAR9e6GdPRJJDQJKDQF 植物的液泡加工酶XQUJ?: S:JQATT9FE AFPKA$EY是植物液泡中的一种天冬氨酸特异性半胱氨 酸蛋白酶$ 于7II7年由H:6_9TR9KU:等;7TSTATY调控 细胞程序性死亡XS:JE:KKAM QA? MACR$CNY的功 “ G70 !“# 生命的化学2006年26卷4期 CHEMISTRY
4、OF LIFE 2006, 26(4) 能425# 胱天蛋白酶是天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白 酶家族$ 在发动和执行动物细胞程序性死亡过程 中被公认为是调控动物细胞6C7的关键控制开关$ 一旦开启$ 将不可逆地触发细胞死亡程序# 本文 拟就86E与胱天蛋白酶在结构和功能上的相似性$ 以及86E作为一种植物的胱天蛋白酶在植物细胞 6C7调控中的最新进展作一简要介绍# 1. #$%与胱天蛋白酶结构上的相似性 9:9 ;和胱天蛋白酶=9虽然86E与胱 天蛋白酶家族在基因上的亲源性目前还未被证 实$ 但它们在蛋白质序列和结构上却有很多相似 性#H?=;ABCD?等 4E5 对比了烟草86E(;F和人类胱
5、天蛋白酶=9(BGAHAI=9F的蛋白质序列 后发现$ 在烟草86E中参与催化的二联体氨基酸 残基(GTC?等465发现$86E和胱天蛋白 酶=9一样$ 可以识别胱天蛋白酶=9底物的Y8P7 序列中的PAH残基$ 但不一定能识别其他PAH残 基# 应用统计学方法分析野生型烟草(;GVT GDCF及其突变型在多种条件下的86E活力和 胱天蛋白酶=9活力$ 发现86E活力与胱天蛋白 酶=9活力成正比$ 说明86E具有胱天蛋白酶=9 活性# 2:2 86E调控植物细胞6C7的核心作用带有 烟草抗花叶病毒;基因(; ?IAA等465在叶子发生HR早期发现$ 86E蛋白及其CR;P水平出现短暂且快速的升
6、 高$ 细胞呈现出典型的植物6C7特征$ 如细胞皱 缩 液泡膜破裂 核7;P分裂成O0 XW左右的片 段# 进一步研究发现$86E抑制剂或胱天蛋白 酶=9抑制剂都可以抑制这种6C7# 感染TM8所 引起的胱天蛋白酶=9活性对86E抑制剂很敏感% 而感染TM8植株的86E活力也可被胱天蛋白酶= 9抑制剂所抑制$ 而且两种抑制剂具有显著的竞 争作用# 将烟草的86E基因沉默后$ 发现植株感 染TM8后的胱天蛋白酶=9活力明显降低$ 没有 发生液泡裂解及6C7的现象$ 而且TM8的繁殖 增加了# 这些结果均表明$ 烟草的86E表现出胱 天蛋白酶=9活性% 感染TM8后$86E活化并促 使液泡裂解而启
7、动了6C7$ 防止了TM8的进一 步扩散# !86E是 植 物 组 织 中 表 达 最 丰 富 的 一 种 86E 4M5# RVYV等4N5发现$ 野生型拟南芥(P?WLVH“ AA JTF衰老组织中!86E的CR;P水平很高$ 而且积累了大量!86E的活性中间体(4E X7F和成 熟体(40 X7F% 相反$ 在!ZHI突变株中却没有发现 !86E蛋白及其CR;P# 实验证实$!86E参与了 拟南芥PA AK?TQIHZ :?:?ABACD等EF2G认为$45E的蛋白质前 体具有一个O末端前肽和一个C末端前肽$C末 端前肽通过结合在45E的催化位点上而抑制其活 性# 当诱导细胞5C6时$4
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