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作者:李晨 来源:明升官网明升体育app报 发布时间:2020/1/20 20:27:42
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稻米蛋白品质形成分子机制获揭示

 

近日,《植物细胞》在线发表明升官网工程院院士、明升官网农业明升体育app院作物明升体育app研究所研究员万建民团队揭示的稻米蛋白品质形成分子机制。该研究克隆了水稻蛋白品质形成新基因GPA5,并从细胞、遗传和生化层面阐明了GPA5在水稻贮藏蛋白后高尔基体转运中的关键作用,对稻米蛋白品质改良具有重要指导意义。

论文第一作者、农科院作科所副研究员任玉龙介绍,稻米中含有大量贮藏蛋白,它是稻米中仅次于淀粉的第二大类营养物质。谷蛋白是稻米中含量最高的贮藏蛋白,占稻米总蛋白含量的60%以上,因此,谷蛋白是稻米蛋白品质改良的首选目标。在胚乳细胞中,谷蛋白首先在内质网中以57 kDa前体形式合成,然后经由高尔基体以致密囊泡介导的方式转运到蛋白贮藏液泡后,在液泡加工酶作用下,最终被切割成成熟的谷蛋白亚基并贮藏。目前对该囊泡介导的转运过程的分子调控机制还知之甚少。

该团队发现了一个新的谷蛋白后高尔基体分选缺陷突变体gpa5,通过图位克隆的方法证实GPA5编码一个具有磷脂结合能力的植物特有调控因子。在胚乳细胞中,GPA5特异分布在致密囊泡外围。亚细胞定位分析证实GPA5的膜定位依赖于前期鉴定的调控因子GPA1/Rab5a和GPA2/VPS9a。生化分析进一步证实GPA5可特异与GPA1/Rab5a的激活形式互作,表明GPA5可能是GPA1/Rab5a的效应因子。后续的功能研究发现,GPA5可与栓系复合体CORVET和含有VAMP727的膜融合复合体SNARE互作,最终介导致密囊泡与蛋白贮藏液泡的融合,以完成谷蛋白的转运。

该团队以解析谷蛋白合成、转运和沉积的分子网络途径为目标,长期致力于稻米蛋白品质改良的分子遗传基础研究。

相关论文信息:http://doi.org/10.1105/tpc.19.00863

 
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