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《漆酶的性质、功能、催化机理和应用.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、植物学通报!""#,>?(W):WOVQWXR!"#$%&%’())%*#$+,’+*-$.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!漆酶的性质、功能、催化机理和应用!王国栋陈晓亚!(中国科学院上海生命科学研究院,植物生理生态研究所上海!"""#!)摘要漆酶是一种结合多个铜离子的蛋白,是铜蓝氧化酶蛋白家族的一员。本文叙述漆酶的分子结构、底物特异性及其物理化学特性,并讨论漆酶的酶促反应机理和生物学功能,包括植物漆酶参与细胞壁的形成以及漆酶与病原菌毒力的关系。本文还着重介绍了漆酶在环境生物修复方面的应用。
2、关键词漆酶,病原菌毒力,生物修复,功能,催化机理!"#$%&’#%()#*,+,-.()&-*,/0(012().3#."0-)*40-56’’1).07)1)(2&890..0*#$%&’’()*+),-./0&123)*43!(!"#$%$&$’()*+,"$*-.#%(+(/.,"012(+(/.,3-,"/-,%!"#$%$&$’#)(45%)’32%’"2’#,.%5,563,-632!"""#!)67*(%0.(738839:;:<),-9=)=6:>3?2<@)>?(<=28)AA:B)C2D39:9EF,=629B:G2:H,=6:?)<:8(<
3、3B9=B(8=(B:,9(;9=B3=:9A:82>282=@,83=3<@=28?:863,29?3,D)=6:BA6@928)86:?283<38839:3B:9(??3B2I:DEJ6:B)<:)><38839:2,A<3,=8:<)B?3=2),3,DA3=6)-:,G2B(<:,8:3B:D29*8(99:DEK)B3AA<283=2),9,H:A3@9A:823<3==:,=2),=)=6:A)=:,=23<)><38839:2,;2)B:?:D23=2),E:#2;&%5*738839:,L3=6)-:,G2
4、B(<:,8:,M2)B:?:D23=2),,K(,8=2),,.3=3<@=28?:863,29?漆酶(0.NEN"E#E!)由于首次从日本漆树(6-’"%2%)’4,)的汁液中分离而得名,漆酶属于铜蓝氧化酶蛋白家族的一员,该蛋白家族还包括人体血浆铜蓝蛋白(0.NEN"E#EN)和植物抗坏血酸氧化酶(0.NEN"E#E#),其中漆酶的结构最简单。三者的催化机理雷同,都是在从底物吸收电子的同时将作为第二底物的氧分子还原成水。漆酶的活性位点,除了结合铜离子外,还可以结合底物、水合电子和分子氧。漆酶具有底物广泛,催化活性高等特性,因而在有机合成、生物传感器及工
5、业上有广泛的应用。<漆酶的来源和特性<=<来源漆酶广泛存在于植物和真菌中,有关真菌漆酶的研究与应用已有大量报道。但高等植物漆酶的报道相对较少,研究最为详尽的是日本漆树(/(==:B?3,,’$,+,!""N),在日本漆树分泌的汁液中,有O"PQORP的漆酚((B(962)<)、OERPQN"P的糖分、!"PQ!RP的水,漆酶所占的比重可达"ENPQNP。由于漆酚的毒性非常大,所以漆树的汁液经常被用来研究植物对真菌和昆虫的防卫反应,在有氧气存在的条件下,漆树的汁液会变成韧性很强的固体,保护伤口,除了空气的直接氧化作用外,漆酶氧化漆酚形成高聚物对汁液的固化起了非常重
6、要的作用。除了漆树科植物外,漆酶在拟南芥(84,9%0(:#%#$-,+%,",)、水稻!"国家自然科学基金(#""#""!"),中国科学院院知识创新工程重要方向项目(S5.1!*5$*#N#)。!通讯作者。%(=6)B>)B8)BB:9A),D:,8:E0*?32<:C@86:,T2B29E92AAE38E8,收稿日期:!""#*"#*"U接受日期:!""#*"O*"V责任编辑:孙冬花F1<植物学通报;<卷(!"#$%&%’()%)、松树(*(+,&’%-.%)、黄杨(*/0,1,&’"(23/2%"0%)和欧亚槭树(42-"0&-,./1%+5’%+,&)等
7、物种中也有报道,我们实验室从棉花的!"#$文库中也分离到两个漆酶!"#$,所以结合已有文献我们可以肯定漆酶在高等植物中也是广泛存在的。基因组测序和生物信息学的飞速发展为生物科学注入了新鲜血液和强大动力。模式植物拟南芥基因组测序已经完成,我们在%%%&’(’)*+,-.*.&,(/网站上搜索发现拟南芥基因组有01个漆酶基因(234$(’)*+,-.*.546,7486*9*’9*:4,;<<<),分别位于三条染色体上:=个位于;号染色体,;个位于>号染色体,0<个位于=号染色体。在我国科学家和世界同行的共同努力下,水稻基因组测序工作进展很快。我们发现已完成测序水稻
8、基因组中也含有数个漆酶基