维管植物4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)研究进展

摘要

在大多数维管植物中4CL以基因家族形式出现.4CL基因成员在植物组织中差异表达,参与不同的苯丙烷类衍生物的生物合成.4CL基因的表达受发育调控,其表达还能被环境因子激活,如各种伤害、病原菌侵染、紫外线辐射等.4CL具有高度趋异的底物偏好性及底物特异性,决定4CL同工酶底物特异性的因素可能是结合沟的空间限制而不是底物和多肽链之间的特异性相互作用.在4CL氨基酸序列中存在2个保守的肽基序(motif),肽基序Box Ⅰ,SSGTFGLPKGV,肽基序BoxⅡ,GEICIRG.应用反义技术已经成功地将4CL基因用于调控模式植物拟南芥、烟草及木本植物美洲山杨、毛白杨木质素的生物合成.未来的研究应侧重以下方向:应用多种技术分离、鉴定出更多木本植物的4CL基因;通过生物技术来增加木本植物木质素含量的研究也值得期待;建立4CL蛋白结晶体系,从原子水平解析4CL蛋白的结构,从而从根本上阐明4CL蛋白结构与功能之间的关系.