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苹果果实中糖代谢酶的可逆磷酸化修饰及其活性调控

张娜

  蛋白磷酸化作为信号转导的重要组分参与调控各种生命活动。在过去的十年内,无数研究结果表明,在植物细胞内含有大量不同种类的蛋白激酶和蛋白磷酸酶,它们的主要功能之一就是调节代谢酶的活性。本实验通过测定外源ATP对苹果果实内糖代谢酶的活性影响,初步确定了几种可能受蛋白可逆磷酸化调节的酶:蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶(两个催化方向)、淀粉酶。通过外加蛋白激酶和蛋白磷酸酶的抑制剂,然后再测定初步筛选出的酶的活性,进一步证明果实细胞体系内可能存在对糖代谢酶的共价调节机制,并对参与调节的酶的种类和特性进行初步判断。脱落酸(ABA)是一种具有重要生理功能的植物激素。许多研究表明ABA在果实成熟中起到重要作用,糖卸载也受到激素(特别是ABA)的调控。本实验通过使用不同浓度的ABA对果实圆片进行活体温育,测定各种糖代谢酶的活性变化,来确定ABA是否对苹果中糖代谢酶的活性具有调节作用。结果表明在20μmol/L的ABA处理浓度下,酸性转化酶、山梨醇氧化酶和蔗糖合酶(分解方向)的激活效应最为明显;蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶活性亦有略微增加;而淀粉酶和山梨醇脱氢酶则无变化。由此推测ABA很可能作为信号分子,调节了活体细胞内的基因表达,或者启动了某些生化反应,进而影响了几种糖代谢酶的活性。为了验证在ABA诱导的信号转导途径中是否有蛋白磷酸化反应的参与,本实验通过对20μmol/LABA处理的酶提取液进行碱性磷酸酶处理,发现酸性转化酶和蔗糖合酶(分解方向)的活性继续显著增加。加入蛋白激酶抑制剂后,结果与此相同,表明细胞内的脱磷酸化作用有助于酶活性的提高。蛋白磷酸酶抑制剂的作用效果无规律。作为重要的调节开关机制,蛋白磷酸化过程在植物界具有广泛性。但是目前,在苹果果实中代谢酶受到蛋白可逆磷酸化调节尚无报道。本实验首次在苹果果实中将ABA诱导的信号转导过程与蛋白可逆磷酸化联系起来,初步确认了苹果果实生长发育过程中存在糖代谢酶的共价调节机制。……   
[关键词]:蛋白磷酸化;糖代谢酶;抑制剂;脱落酸(ABA);脱磷酸化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业大学2003年
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