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湖北大學李圣純團隊綜述了植物抗壞血酸過氧化物酶的研究進展

來源：湖北大學生命科學學院      2023-06-21
導讀：近日，湖北大學生命科學學院李圣純團隊在氧化還原領域頂級期刊Redox Biology雜志上發表了題為“Novel insight into functions of ascorbate peroxidase in higher plants: more than a simple antioxidant enzyme”的綜述文章。該文總結了高等植物抗壞血酸過氧化物酶（APX）的最新研究進展。

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圖1. 論文首頁

當植物處于逆境脅迫下時，會產生大量的活性氧（ROS），包括超氧陰離子、羥基自由基、單線態氧和過氧化氫（H2O2）等（圖2）。其中，H2O2相對穩定，而且能通過水通道蛋白在不同細胞器之間運輸，被認為是重要的信號分子，在植物響應逆境脅迫和生長發育中起著關鍵性的作用。

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圖2. 植物中細胞中ROS的主要產生部位。


APX是植物細胞中抗壞血酸（ASC）-谷胱甘肽（GSH）循環中的重要酶類組分，以ASC為電子供體將H2O2轉換為H2O，同時ASC氧化后又可通過循環還原再生（圖2）。作為H2O2的主要代謝酶，APX在植物生長發育和響應逆境脅迫中也發揮著重要作用。細胞質APX的活性受到多種氧化翻譯后修飾（OxiPTM）調控，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）、和酯酰化修飾（-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。這也是該文重點論述的部分。

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圖4. 植物APX的多種底物。

湖北大學生命科學學院李圣純副教授為唯一作者。該研究得到了國家自然科學基金和湖北省重點研發計劃等相關經費的支持。

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



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