大米淀粉结合蛋白研究进展

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1、大米淀粉结合蛋白研究进展陈兰煊任思易翠平基金项目：国家自然科学基金（31301404）收稿日期：2017-05-02作者简介：陈兰煊，女，1992年出生，硕士，粮食深加工通讯作者：易翠平，女，1973年出生，教授，粮食深加工(长沙理工大学化学与生物工程学院健康谷物制品研究所，长沙410114)摘要：淀粉结合蛋白（starchgranule-associatedproteins，SGAPs）是指紧密结合于淀粉表面及内部具有显著特征的一类蛋白质，在大米中的质量分数为0.2%~0.5%，不同于普通蛋白，其更多以酶的形式存在于淀粉颗粒中

2、决定淀粉颗粒的结构及形态，对淀粉颗粒的生理生化特性有着重要作用。本文综述了目前国内外关于大米淀粉结合粒蛋白（SGAPs）的研究进展，介绍了几种较为典型的淀粉结合蛋白的分布、分离与纯化方法及其对淀粉的理化特性产生的影响，旨在对大米淀粉深入研究及大米淀粉工业提供一定理论研究基础。关键词：大米；淀粉结合蛋白；淀粉合成酶中图分类号：TS231文献标识码：A文章编号：1003-0174（）AdvanceonStarchGranule-AssociatedProteininRiceAbstract：TheStarchGranule-Asso

3、ciatedProteins(SGAPs,Containing0.2%-0.5%protein)isakindofproteinwhichiscloselycombinedwiththesurfaceandinteriorofstarch,differentfromthecommonproteins,theyaremoreintheformofenzymesinstarchgranules,determinethestructureandmorphologyofstarchparticles,andplayanimportant

4、roleinthephysiologicalandbiochemicalcharacteristicsofstarchgranules.ThispaperreviewedthecurrentdomesticandforeignaboutriceSGAPsoftheresearch,introducedtheinfluenceofseveraltypicaldistribution,methodofisolationandpurificationandphysicochemicalpropertiesofstarchwhichai

5、mstoprovideatheoreticalbasisforfurtherresearchonricestarchandricestarchindustry.Keywords:Rice;SGAPs;Granule-boundstarchsynthase淀粉结合蛋白（starchgranule-associatedproteins，SGAPs）是和植物淀粉粒表面或内部紧密结合的蛋白质，蛋白含量0.2%~0.5%[1]。研究发现，SGAPs参与谷物淀粉的合成与代谢，其含量及表达决定了淀粉颗粒中直链淀粉与支链淀粉的分布[2]，由此影

6、响谷物的加工品质。但近年来，关于SGAPs的研究主要集中在蜡质基因在不同植物组织中的表达、电泳等方法分离不同品种或籽粒的同工酶等方面[3-6]，而对于SGAPs与淀粉的相互作用和对淀粉的基本性质的影响鲜有报道。1SGAPs的概述1986年，淀粉结合蛋白（starchgranule-associatedproteins，SGAPs）这一概念第一次被正式提出[1]，指天然位于淀粉粒表面或内部的一类蛋白，它们不同于储藏蛋白（谷蛋白、清蛋白、醇溶蛋白及球蛋白）和细胞内蛋白[7]。目前为止，不同来源的植物淀粉中发现了多种SGAPs，它们均

7、含有大量的疏水性氨基酸，部分SGAPs是淀粉生物合成或降解后“留下”的酶，因此形成了颗粒内外将其紧密包裹的结构。由于SGAPs与淀粉颗粒结合紧密，含量较少，分离也较困难，因此常采用十二烷基硫酸钠（SDS）、二硫苏糖醇（DDT）等强极性溶剂对其进行提取，并以SDS-PAGE凝胶电泳分析不同种类SGAPs的分布情况[8]。根据相对分子质量大小，这些SGAPs被分成两大类[9-10]：结合在淀粉颗粒表面的低相对分子质量SGAPs（Ms5,8,15,19,30ku）；存在于淀粉颗粒的内部的高相对分子质量SGAPs（Ms60,77,86,

8、95,149ku）。一般大米淀粉中可分离出三种较为典型的SGAPs：60ku左右的淀粉合成酶（granule-boundstarchsynthase，GBSS）又称蜡质蛋白（waxyprotein），这种蛋白分为两种亚型GBSSⅠ和GBSSⅡ；30ku的蛋白以及