植物细胞壁蛋白质组学研究进展-生物化学与生物物理进展.PDF

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2018, 45(8): 833~840 植物细胞壁蛋白质组学研究进展* 1) 1)** 1) 1) 1) 2) 3)** 刘艳丽 金孝芳 马林龙 曹 丹 龚自明 焦春海 韦朝领 1) 2) ( 北省农业科学院果树茶叶研究所，武汉430209； 北省农业科学院，武汉430209； 3) 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室，合肥230036) 摘要 植物细胞壁蛋白质在细胞代谢和发育调控、细胞壁组分修饰、信号转导及胁迫响应等生物学事件中具有重要功能 最 近，国内外学者开展了大量植物细胞壁蛋白质组学的研究工作，并取得了巨大进展 本文详 了细胞壁蛋白质的分类、提 取、鉴定及生物信息学分析的必威体育精装版进展，总结了植物细胞壁蛋白质组学的应用和面临的挑战，提出了植物细胞壁蛋白质组学 研究的框架图，以期为植物细胞壁蛋白质组学的广泛研究提供借鉴 关键词 植物，细胞壁蛋白质，分类，分离，鉴定 学科分类号 Q81，Q94 DOI: 10.16476/j.pibb.2017.0454 细胞壁又称为细胞外基质，位于细胞的最外 类、提取方法、鉴定及生物信息学分析，总结了植 部，是细胞感知外界环境信号和细胞间相互交流的 物细胞壁蛋白质组学的应用和面临的挑战，提出了 首要亚细胞结构 细胞壁主要由细胞壁多糖(纤维 植物细胞壁蛋白质组学研究的框架图，以期为细胞 素、半纤维素和果胶) 、细胞壁蛋白质(cell wall 壁蛋白质组学在国内的广泛研究提供借鉴 [1] proteins ，CWPs)、木质素和脂质组成 其中，细 1 CWPs 的分类、提取和鉴定 胞壁多糖约占细胞壁总质量的90%～95% ，CWPs 约占5%～10%[2-4] 现已证实，CWPs 所占比重较 1.1 CWPs 的分类 小，但在细胞代谢和发育调控、细胞壁组分修饰、 在细胞壁中，CWPs 嵌在不溶性多糖基质中且 信号转导、胁迫响应等生物学事件中具有重要功 与其他细胞壁组分相互作用 依据结合的紧密程 能[5-9] 基于CWPs 功能的重要性，大量研究利用 度，细胞壁蛋白质可划分为疏松结合细胞壁蛋白质 高通量蛋白质组学技 开展了CWPs 的鉴定和解 (loosely bound CWPs)、松散结合细胞壁蛋白质 析. 植物细胞壁蛋白质组学研究始于2000 年，现已 (weakly bound CWPs) 和紧密结合细胞壁蛋白质 在 拟南芥 [10-20] 、 二穗短柄草 Brachyp odium (strong bound CWPs) 三种类型[6, 44-45] 疏松结合 distachyon L.[21-23] 、亚麻L inum us itatiss imum L. [24-25] 、 CWPs 同其他细胞壁组分没有或很少结合，能在细 水稻[26-28] 、大豆Glyc ine max M. [29] 、玉米Zea mays 胞间隙自由移动；松散结合细胞壁蛋白质通过弱作 L. [5] 、小麦 Triticum aestiv um L. [30] 、甘蔗Saccharum offi