小麥葉片中Rubisco大亞基的降解及相關(guān)蛋白水解酶的研究.pdf

1、摘要小麥葉片中RubiSCO大亞基的降解以及相關(guān)蛋白水解酶的研究摘要1，5一二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶(RubiSCO，Ec。4。1139)位于葉綠體基質(zhì)中，是一個(gè)雙功能酶，它參與了植物光合作用和光呼吸過程，在調(diào)節(jié)兩者之間的關(guān)系中起重要作用。RubiSCO又是植物蛋白中舍量最豐富的蛋白，約占葉總蛋白的12—35％，葉片可溶性蛋白的50％(Makinoeta1，1983)，是植物體內(nèi)重要的儲(chǔ)藏蛋白，它在葉片衰老早期快速降解，為新生組織提供

2、必需的氨基酸(FellerandFischer1994)。RubiSCO的降解情況不僅直接影響植物的光合效率，而且會(huì)影響植物對(duì)氮素的利用，所以搞清Rubisco降解的機(jī)制對(duì)了解RubiSCO的生理功能具有重要的意義。目前，有關(guān)RubiSCO的結(jié)構(gòu)、合成、定位以及活性調(diào)控方面都研究得比較清楚，但有關(guān)Rubisco的降解及其機(jī)理仍然知之甚少(H6rtensteinerandFeller2002；HoutzandPortis2003)。本文主

3、要對(duì)小麥葉片中Rubi$C0大亞基的降解以及相關(guān)蛋白水解酶的情況進(jìn)行了研究。主要研究工作及結(jié)果如下：首先，我們以小麥(TriticumliestivumLcnYangma，JJ兩葉片為材料，根據(jù)Rubisco的溶解度、分子大小和形狀、電荷性質(zhì)等待性采用鹽祈、凝肢過濾、離子交換層析技術(shù)進(jìn)行了該酶的分離純化。最后在普通電泳的M_k，利用改進(jìn)的電洗脫法在蛋白回收槽中，回收和純化Rubisco，方法簡(jiǎn)單且純度高純化的RubiSCO經(jīng)SDS—PA

4、GE凝膠電泳檢測(cè)呈2條譜帶，一條帶為RubiSCO大亞基，分子量53kDa左右；另一務(wù)為Rubiseo小亞基，分子量148kDa左右接著，我們以純化的Rubisco為抗原，免疫新西蘭白兔，成功地獲得了gubisco抗體。然后，我們對(duì)戍熟葉片中g(shù)ubisco大亞基的降解情況進(jìn)行了研究，通過SDSPAGE凝膠電泳和蛋白質(zhì)雜交的方法，在成熟葉片的粗酶液中檢測(cè)到一條分子量為51kDa的Rubisco大亞基的裂解產(chǎn)物，且在pH55，溫度30一35

5、℃時(shí)，該51kOa的條帶顯示最明顯。當(dāng)反應(yīng)液處理60=in時(shí)，大亞基和51kDa的裂解產(chǎn)物并存，大亞基的量隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而減少。通過不同的蛋白酶抑制劑處摘要以上研究結(jié)果不僅有助于豐富葉片，尤其是葉綠體內(nèi)Rubisco降解情況及相關(guān)蛋白水解酶的類型及其生化特性等方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且有助于闡明，尤其葉片衰老過程中Rubisco迅速被降解的分子機(jī)制，從而能夠?yàn)榻窈筠r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐上采用合適的延緩作物葉片衰老措施，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)提供一定