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湖北大學(xué)李圣純團(tuán)隊(duì)綜述了植物抗壞血酸過氧化物酶的研究進(jìn)展

來源：湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院      2023-06-21
導(dǎo)讀：近日，湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李圣純團(tuán)隊(duì)在氧化還原領(lǐng)域頂級(jí)期刊Redox Biology雜志上發(fā)表了題為“Novel insight into functions of ascorbate peroxidase in higher plants: more than a simple antioxidant enzyme”的綜述文章。該文總結(jié)了高等植物抗壞血酸過氧化物酶（APX）的最新研究進(jìn)展。

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圖1. 論文首頁

當(dāng)植物處于逆境脅迫下時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），包括超氧陰離子、羥基自由基、單線態(tài)氧和過氧化氫（H2O2）等（圖2）。其中，H2O2相對(duì)穩(wěn)定，而且能通過水通道蛋白在不同細(xì)胞器之間運(yùn)輸，被認(rèn)為是重要的信號(hào)分子，在植物響應(yīng)逆境脅迫和生長發(fā)育中起著關(guān)鍵性的作用。

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圖2. 植物中細(xì)胞中ROS的主要產(chǎn)生部位。


APX是植物細(xì)胞中抗壞血酸（ASC）-谷胱甘肽（GSH）循環(huán)中的重要酶類組分，以ASC為電子供體將H2O2轉(zhuǎn)換為H2O，同時(shí)ASC氧化后又可通過循環(huán)還原再生（圖2）。作為H2O2的主要代謝酶，APX在植物生長發(fā)育和響應(yīng)逆境脅迫中也發(fā)揮著重要作用。細(xì)胞質(zhì)APX的活性受到多種氧化翻譯后修飾（OxiPTM）調(diào)控，包括絲氨酸殘基的次磺酸化修飾（-SOH）、硝基化修飾（-SNO）、硫巰基化修飾（-SSH）、谷胱甘肽化修飾（-SSG）、氰基化修飾（-SCN）、和酯?；揎棧?/span>-SFA），甲硫氨酸殘基的硫氧化作用以及酪氨酸的硝化等。


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圖3. 植物APX的主要氧化翻譯后修飾。

除了ASC，APX還能催化其他底物，如GSH、香豆酸和芥子醇等，而且還能扮演分子伴侶的角色。這也是該文重點(diǎn)論述的部分。

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圖4. 植物APX的多種底物。

湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李圣純副教授為唯一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和湖北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等相關(guān)經(jīng)費(fèi)的支持。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231723001908



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