Expansin(细胞壁松弛蛋白)的发展

　　Expansin (细胞壁松弛蛋白)的发展烤烟叶片发育及细胞壁糖蛋白Expansin积累规律的研究 植物抗逆性与细胞壁expansin的关系概，下面小编带来的Expansin(细胞壁松弛蛋白)的发展。

　　Expansin是一种体外诱导分离的植物细胞壁伸展的蛋白,在修饰细胞壁基础上使细胞膨胀.Expansin的功能众多,除了促进细胞生长,还包括影响营养生长、形态发生、授粉受精、果实软化等,并表现出高度的组织、器官和细胞特异性.目前已经在多种植物及其他一些生物范围内对expansin及类expansin序列和蛋白质进行了研究,并对它们的作用机制进行了探索.

　　作 者： 金慧清 陈英豪 金勇丰 JIN Hui-Qing CHEN Ying-Hao JIN Yong-Feng 作者单位： 浙江大学生命科学学院生物化学研究所,杭州,310029 刊 名： 生命科学 ISTIC PKU 英文刊名： CHINESE BULLETIN OF LIFE SCIENCES 年，卷(期)： 2006 18(2) 分类号： Q241 Q51 关键词： expansin 细胞壁松弛蛋白 细胞壁伸展

　　结构

　　其氨基末端为约 2 2个氨基酸编码的信号肽，进入分泌途径后被剪切， 使扩张蛋白成为成熟肽 。该蛋白碳末端假定的结合 区域 ( 约10kDa ) 含有一系列保守的色氨酸残基 ( w) ， 这些色氨酸残基有一定的间隔，很像纤维酶 的纤维素结合区域。中间区域 ( 1 5 k Da ) 被认为是重要的催化区域，氨基酸序列相似于 f a mi l y 一 4 5糖基水解酶的催化区域 。在这个催化 区域中半胱氨酸很可能在二硫键的形成中起作用。保守的天冬氨酸残基 ( D) 组成了 family一45 水解酶催化位点的关键残基，这些残基在 α-expansin和 β-expansin 也有相一致的位置。两者基因中均含两个保 守的内含子位置。

　　Expansin的分子量保持在25-27kD左右，初生的Expansin结构中包含一段长度为20-30个氨基酸的信号肽，其作用是引导多肽到达至细胞壁结构。成熟的Expansin约含有250-275个氨基酸并包含两个主要的结构域。其中，结构域一是位于整个蛋白序列中段的催化域（catlysis domain，catdom），含120-135个氨基酸单位，这段区域内半胱氨酸含量较为丰富，一般分布有6个保守的半胱氨酸和一个组氨酸域，据推测可能与二硫键形成有密切关系；结构域二存在于Expansin的羧基端，一般包含有90-120个氨基酸单位，具有4个保守的色氨酸残基丰富域，可与细胞壁中的纤维素相结合，该域对PH变化敏感，可导致分子构象发生变化。

　　作用特点

　　目前研究的细胞壁蛋白中，expansin是唯一能在体外诱导变性细胞壁扩展，细胞体膨大的蛋白。此外，随着此类基因的克隆和相关功能研究分析的不断深入发现，expansin超级家族中的成员参与了植物体整个生长发育过程中的大部分事件，从种子的萌发，根毛的生长到茎叶的发育，从花粉管的延长，叶柄脱落到果实的软化成熟等，都可以看到expansin超级家族成员的身影。另外，近些年来在植物体抗逆性研究的过程中，一些成果也发现或证明了存在expansin基因参与的结论。

　　扩展蛋白( Expansin ) 的结构特性决定了该蛋白与之前发现的众多细胞壁蛋白有所不同，它具有诱导热钝化的离体细胞壁恢复伸展的功 能，同一植物 的扩张蛋 白 不仅可以诱导自身离体细胞壁的伸展，而且可以诱导其它植物离体细胞壁的伸展。例如， 黄瓜 下胚轴扩张蛋白除了能诱导 自身离体细胞壁的伸展外，还可以诱导其它植物 ， 如双子叶植物豌豆、 胡萝卜、 西红柿下胚轴和单子叶植物玉米胚芽鞘， 以及百合花、 洋 葱幼叶离体细胞壁的伸展。此外还具有如下作用特 点： 具有热敏感性； 具有 pH依赖性， 在 4.0 ～ 5.0之间 活性最强： 有最适温度 ， 约 2 5 ～ 3 0 ℃； 可逆变性； 浓度效应 ，超过一定的浓度 ，伸展活性几乎不再增加 ；化学变性，细胞壁的重组伸展活性不依赖 于外源扩张蛋白的继续存在 。一些化学试剂如离子型和非离子型去垢剂能够钝化细胞壁钝重组伸展活性；不具外切聚糖酶活性。

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