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玉米籽粒蛋白積累機制研究獲進展

[所屬分類:行業動態] [發布時間:2021-10-28] [發布人:網站管理員2] [閱讀次數:] [返回]
玉米籽粒蛋白積累機(ji)制(zhi)研(yan)究獲進展(zhan)
作者：宋任濤等 來源：《新植物學家》
山東(dong)拓普(pu)生物工程有限公司  //ljxinglong.com
玉米(mi)是重要糧食(shi)作物(wu)，為人和(he)(he)動物(wu)提供豐富的(de)淀(dian)粉和(he)(he)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)質。蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)體(ti)是玉米(mi)籽粒胚(pei)乳(ru)中重要的(de)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)質儲藏(zang)的(de)細(xi)胞器，其(qi)中貯(zhu)藏(zang)了大量的(de)醇(chun)(chun)溶蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)和(he)(he)種類眾多的(de)非(fei)(fei)醇(chun)(chun)溶蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)。對于蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)體(ti)中醇(chun)(chun)溶蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)的(de)積(ji)累機(ji)制(zhi)已(yi)經有了較為深入的(de)研究，但對于蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)體(ti)中非(fei)(fei)醇(chun)(chun)溶蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)的(de)積(ji)累機(ji)制(zhi)并(bing)不清楚(chu)。
近(jin)日(ri)，中國農(nong)業(ye)大(da)學(xue)農(nong)學(xue)院(yuan)教授宋任濤團隊在《新(xin)植物學(xue)家(jia)》雜志上發表研究論(lun)文。通(tong)過對玉米籽粒(li)突變體(ti)(ti)mn*的(de)研究，發現(xian)(xian)了(le)一個新(xin)的(de)線(xian)粒(li)體(ti)(ti)核糖(tang)體(ti)(ti)蛋白(bai)(bai)MN*。MN*同時定位在線(xian)粒(li)體(ti)(ti)和蛋白(bai)(bai)體(ti)(ti)中。通(tong)過對MN*在蛋白(bai)(bai)體(ti)(ti)的(de)積累(lei)機制研究，首次發現(xian)(xian)了(le)一種基于(yu)與22-kD α-zein互作的(de)蛋白(bai)(bai)體(ti)(ti)中的(de)非醇溶蛋白(bai)(bai)的(de)積累(lei)方式。
團隊通(tong)過(guo)對玉米小籽粒(li)(li)，胚致死類型突(tu)變體(ti)(ti)mn*的(de)研(yan)究，克隆(long)了(le)一個編碼50S線粒(li)(li)體(ti)(ti)核(he)糖體(ti)(ti)蛋(dan)(dan)白(bai)L10（mRPL10）的(de)基因(yin)Mn*。通(tong)過(guo)亞(ya)細(xi)胞定(ding)位(wei)分(fen)析，發(fa)現MN*不僅定(ding)位(wei)在線粒(li)(li)體(ti)(ti)中(zhong)，同時作為非(fei)醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)儲藏在蛋(dan)(dan)白(bai)體(ti)(ti)中(zhong)。因(yin)此將(jiang)MN*蛋(dan)(dan)白(bai)命名為NZP1（Nonzein Protein 1）。Mn*的(de)突(tu)變影響線粒(li)(li)體(ti)(ti)形(xing)態和正(zheng)常功能的(de)發(fa)揮，進而(er)影響籽粒(li)(li)正(zheng)常發(fa)育。
進(jin)(jin)一(yi)步(bu)對MN*在蛋(dan)(dan)白(bai)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)積(ji)累(lei)機制(zhi)的(de)(de)(de)(de)研究發(fa)(fa)現，MN*能(neng)夠(gou)與玉(yu)米籽粒(li)胚(pei)乳中(zhong)主要的(de)(de)(de)(de)醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)22-kD α-zein互(hu)作，通(tong)(tong)過(guo)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)突變(bian)體(ti)(ti)(ti)進(jin)(jin)行(xing)分(fen)(fen)析發(fa)(fa)現MN*的(de)(de)(de)(de)含量與22-kD α-zein相(xiang)關。利用瞬(shun)時表達系統(tong)，模擬了NZP1通(tong)(tong)過(guo)與22-kD α-zein互(hu)作積(ji)累(lei)在體(ti)(ti)(ti)外誘導(dao)形成的(de)(de)(de)(de)蛋(dan)(dan)白(bai)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)。進(jin)(jin)一(yi)步(bu)地，通(tong)(tong)過(guo)比較蛋(dan)(dan)白(bai)組(zu)學對野生(sheng)型(xing)和o2蛋(dan)(dan)白(bai)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)非醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)進(jin)(jin)行(xing)了分(fen)(fen)析，發(fa)(fa)現了其他(ta)能(neng)夠(gou)與22-kD α-zein互(hu)作的(de)(de)(de)(de)非醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)。通(tong)(tong)過(guo)瞬(shun)時表達系統(tong)對這些新的(de)(de)(de)(de)非醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)的(de)(de)(de)(de)積(ji)累(lei)方式進(jin)(jin)行(xing)分(fen)(fen)析，發(fa)(fa)現了一(yi)個新的(de)(de)(de)(de)帶(dai)有(you)質體(ti)(ti)(ti)定位信號的(de)(de)(de)(de)非醇溶蛋(dan)(dan)白(bai)NZP2在具(ju)有(you)與NZP1相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)積(ji)累(lei)途徑。
這項研究揭示了(le)一種非(fei)醇溶蛋白(bai)(bai)在蛋白(bai)(bai)體中的(de)積(ji)累機制(zhi)，同時(shi)提供了(le)一種外源蛋白(bai)(bai)在玉米胚(pei)乳蛋白(bai)(bai)體中有效積(ji)累的(de)方式。（來源：中國(guo)科學報 王方）
相關論文信息：//doi.org/10.1111/nph.17796
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