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日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)酶学特性与抗逆性研究

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[目的]植物谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)是酶促活性氧清除机制中的关键酶之一,对日本落叶松GPX开展酶学特性与抗逆性研究,可以补充和完善林木改良基因资源,也为探究谷胱甘肽过氧化物酶抗逆的分子机制提供理论依据.[方法]本研究以日本落叶松茎部组织为材料克隆谷胱甘肽过氧化物酶基因,进行生物信息学分析和亚细胞定位研究.诱导、纯化目的蛋白进行体外酶学活性测定,通过点斑试验、生长曲线试验验证GPX抗逆性.[结果]从日本落叶松茎中克隆得到了2个GPX基因,分别命名为LkGPX2、LkGPX3,二者都含有完整的特征保守基序.构建系统进化树发现,LkGPXs和具有抗逆功能的PmGPX与PeGPX聚为一支.亚细胞定位显示,LkGPX2和LkGPX3蛋白在细胞核和细胞质中均有表达.以硫氧还蛋白(Trx)为电子供体进行体外酶学活性测定,LkGPX2与LkGPX3对过氧化氢(H2O2)、过氧化氢叔丁醇(t-BHP)和有机氢过氧化物(Cum-OOH)都具有催化活性,LkGPX2对于3种底物的催化活性分别为(0.402±0.037)、(0.424±0.018)、(0.425±0.009)U/mg,LkGPX3对于3种底物的催化活性分别为(0.397±0.027)、(0.449±0.028)、(0.407±0.021)U/mg.大肠杆菌体外逆境处理试验表明,LkGPX2、LkGPX3能够提高大肠杆菌对模拟干旱胁迫和盐胁迫的耐受性.[结论]日本落叶松谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)既能起到活性氧清除作用,同时具备一定应对非生物胁迫的能力.
Studies on enzymatic properties and stress resistance of glutathione peroxidase (GPX) from Larix kaempferi

张萌、姜文婷、王雪纯、蒋湘宁、盖颖

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北京林业大学生物科学与技术学院,树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室,林木育种国家工程实验室,北京 100083

日本落叶松 谷胱甘肽过氧化物酶 亚细胞定位 酶学性质 抗逆

国家科技专项

2018ZX08020003-001-002

2023

10.12171/j.1000-1522.20210230

北京林业大学学报
北京林业大学

北京林业大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.237
ISSN：1000-1522
年,卷(期)：2023.45(2)
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