【摘要】 由于跨器官边界的代谢产物的受控交换是植物代谢正常功能的关键前提,因此特定转运蛋白的活性是必不可少的。

初级内共生起源的质体的包膜由两层不同的膜组成,即外膜(OE)和内膜(IE)。IE被理解为胞质溶胶和质体之间事实上的渗透屏障,而OE被认为是对小于10kDa的分子可渗透的非特异性膜。

 

目前已知OE是质体的代谢活性部分,并含有不同选择性的成孔蛋白,如OEP16、OEP21、OEP24和OEP37等,但OE是否积极参与代谢物的选择性运输仍存在争议。

 

由于跨器官边界的代谢产物的受控交换是植物代谢正常功能的关键前提,因此特定转运蛋白的活性是必不可少的。最近的研究表明,通过膜半融合机制,质体和内质网之间的非极性底物交换可以在没有特定转运蛋白参与的情况下进行。

 

Maurino等人[1]在拟南芥和水稻中鉴定了基于核的抗坏血酸转运蛋白(NAT)基因家族,Cai等人[2]在番茄中发现了该基因家族。而Gournas等人[3]的研究表明NAT家族成员与参与从真菌摄取核碱基的转运蛋白和表征良好的哺乳动物钠依赖性抗坏血酸转运蛋白有相似之处。

 

Witz等人[4]参与挽救途径的质体尿嘧啶转运蛋白PLUTO(质体核碱基转运蛋白)被鉴定出来。但CA输出的转运模式和转运蛋白仍然未知,其通过DIT蛋白家族、质体氨基酸渗透酶(AAP)家族成员或植物前蛋白和氨基酸转运蛋白(PRAT)超家族的转运是可能的。

 

[1] Maurino V G, Grube E, Zielinski J, et al. Identification and expression analysis of twelve members of the nucleobase–ascorbate transporter (NAT) gene family in Arabidopsis thaliana[J]. Plant and cell physiology, 2006, 47(10): 1381-1393.

[2] Cai X, Ye J, Hu T, et al. Genome-wide classification and expression analysis of nucleobase–ascorbate transporter (NAT) gene family in tomato[J]. Plant growth regulation, 2014, 73: 19-30.

[3] Gournas C, Papageorgiou I, Diallinas G. The nucleobase–ascorbate transporter (NAT) family: genomics, evolution, structure–function relationships and physiological role[J]. Molecular BioSystems, 2008, 4(5): 404-416.

[4] Witz S, Jung B, Fürst S, et al. De novo pyrimidine nucleotide synthesis mainly occurs outside of plastids, but a previously undiscovered nucleobase importer provides substrates for the essential salvage pathway in Arabidopsis[J]. The Plant Cell, 2012, 24(4): 1549-1559.

 

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