日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)酶学特性与抗逆性研究

编号 zgly0001747328

文献类型 期刊论文

文献题名 日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)酶学特性与抗逆性研究

作者 张萌  姜文婷  王雪纯  蒋湘宁  盖颖 

作者单位 北京林业大学生物科学与技术学院 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2023,45(2)

页码 78-86

年份 2023 

分类号 S791.223 

关键词 日本落叶松  谷胱甘肽过氧化物酶  亚细胞定位  酶学性质  抗逆 

文摘内容 【目的】植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)是酶促活性氧清除机制中的关键酶之一,对日本落叶松GPX开展酶学特性与抗逆性研究,可以补充和完善林木改良基因资源,也为探究谷胱甘肽过氧化物酶抗逆的分子机制提供理论依据。【方法】本研究以日本落叶松茎部组织为材料克隆谷胱甘肽过氧化物酶基因,进行生物信息学分析和亚细胞定位研究。诱导、纯化目的蛋白进行体外酶学活性测定,通过点斑试验、生长曲线试验验证GPX抗逆性。【结果】从日本落叶松茎中克隆得到了2个GPX基因,分别命名为LkGPX2、LkGPX3,二者都含有完整的特征保守基序。构建系统进化树发现,LkGPXs和具有抗逆功能的PmGPX与PeGPX聚为一支。亚细胞定位显示,LkGPX2和LkGPX3蛋白在细胞核和细胞质中均有表达。以硫氧还蛋白(Trx)为电子供体进行体外酶学活性测定,LkGPX2与LkGPX3对过氧化氢(H2O2)、过氧化氢叔丁醇(t-BHP)和有机氢过氧化物(Cum-OOH)都具有催化活性,LkGPX2对于3种底物的催化活性分别为(0.402±0.037)、(0.424±0.018)、(0.425±0.009)U/mg,LkGPX3对于3种底物的催化活性分别为(0.397±0.027)、(0.449±0.028)、(0.407±0.021)U/mg。大肠杆菌体外逆境处理试验表明,LkGPX2、LkGPX3能够提高大肠杆菌对模拟干旱胁迫和盐胁迫的耐受性。【结论】日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)既能起到活性氧清除作用,同时具备一定应对非生物胁迫的能力。