多药和有毒化合物排出家族(Multidrug and Toxic Compound Extrusion,MATE)是一个新的次级转运蛋白家族,此类转运蛋白对氨基葡糖、阳离子染料、多种抗生素和药物有转运作用。拟南芥中的MATE基因家族是一个多基因家族,大概由56个成员构成...多药和有毒化合物排出家族(Multidrug and Toxic Compound Extrusion,MATE)是一个新的次级转运蛋白家族,此类转运蛋白对氨基葡糖、阳离子染料、多种抗生素和药物有转运作用。拟南芥中的MATE基因家族是一个多基因家族,大概由56个成员构成,文章综述了拟南芥中MATE家族基因的研究进展,包括3个方面:第一是拟南芥中MATE家族成员的构成及主要特征;第二描述了转运蛋白的主要功能;第三分析了其功能多样的大致原因。此外,还展望了此家族研究的一些前景。展开更多
植物多药和有毒化合物排出家族(MATE,multidrug and toxic compound extrusion)是一类可转运毒素、金属离子、次级代谢产物的次级转运蛋白家族。该家族主要在植物的解毒机制中发挥作用,部分成员也参与植物的形态建成过程。MATE家族在烟...植物多药和有毒化合物排出家族(MATE,multidrug and toxic compound extrusion)是一类可转运毒素、金属离子、次级代谢产物的次级转运蛋白家族。该家族主要在植物的解毒机制中发挥作用,部分成员也参与植物的形态建成过程。MATE家族在烟草基因组中的数量、特征及功能目前尚未开展系统分析。本研究利用生物信息学方法对普通烟草(Nicotiana tabacum)基因组中的MATE基因进行了预测分析,共预测到131个基因,分为4个亚家族。亚家族3在进化树中形成较为独立的分枝,其跨膜区数量、亚细胞定位、保守结构域方面与其他亚家族不同。转录组数据显示,相当一部分MATE家族基因在所有组织中低量表达。GO功能注释结果表明该家族成员主要作为一种转运体,在应激响应、生物调控等过程中发挥作用。本研究为烟草及其他植物中MATE家族的鉴定和功能研究提供了数据基础。展开更多
山杏种子中的苦杏仁苷极大限制其油脂及其他相关产品的开发利用,而多药和有毒化合物排出(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)转运蛋白可能在苦杏仁苷转运过程中起重要作用。运用生物信息学方法对山杏种子PsMATE家族成员进行...山杏种子中的苦杏仁苷极大限制其油脂及其他相关产品的开发利用,而多药和有毒化合物排出(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)转运蛋白可能在苦杏仁苷转运过程中起重要作用。运用生物信息学方法对山杏种子PsMATE家族成员进行预测分析,采用qRT-PCR技术对其在发育种子中的表达模式进行分析测定;利用qRT-PCR技术对PsMATE40进行组织特异性表达分析,使用GFP融合蛋白表达法对其进行亚细胞定位分析。基于实验室前期获得的山杏种子转录组数据,利用功能注释及生物信息学分析确定17个山杏种子PsMATE基因家族成员,可分为3个亚家族:亚家族1、亚家族2与亚家族4;上述基因编码蛋白二级结构以α-螺旋为主,含多个磷酸化位点;除PsMATE23、PsMATE33、PsMATE35A与PsMATE35B蛋白为酸性蛋白外,其余均为碱性蛋白;15个PsMATE蛋白为强疏水性跨膜转运蛋白,定位于质膜。qRT-PCR分析显示,PsMATE家族成员在山杏发育种子中均有表达,但不同发育期表达量差异显著,其中PsMATE40表达量在该家族基因中最高;结合系统发育结果,PsMATE40与已被鉴定具有苦杏仁苷转运的MATE蛋白聚类在一起,据此推测PsMATE40基因在山杏种子苦杏仁苷的转运中起重要作用;成功克隆获得PsMATE40基因序列;qRT-PCR分析表明,PsMATE40基因在山杏种子中表达量最高而在根中最低,表明PsMATE40表达具有组织特异性;构建植物表达载体pBI121-GFP-PsMATE40并瞬时转化烟草叶片,荧光显微镜检测PsMATE40转运蛋白定位于质膜。研究结果为阐明山杏种子苦杏仁苷的跨膜转运原理及分子定向培育低苦杏仁苷含量的油料植物奠定重要基础。展开更多
文摘多药和有毒化合物排出家族(Multidrug and Toxic Compound Extrusion,MATE)是一个新的次级转运蛋白家族,此类转运蛋白对氨基葡糖、阳离子染料、多种抗生素和药物有转运作用。拟南芥中的MATE基因家族是一个多基因家族,大概由56个成员构成,文章综述了拟南芥中MATE家族基因的研究进展,包括3个方面:第一是拟南芥中MATE家族成员的构成及主要特征;第二描述了转运蛋白的主要功能;第三分析了其功能多样的大致原因。此外,还展望了此家族研究的一些前景。
文摘山杏种子中的苦杏仁苷极大限制其油脂及其他相关产品的开发利用,而多药和有毒化合物排出(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)转运蛋白可能在苦杏仁苷转运过程中起重要作用。运用生物信息学方法对山杏种子PsMATE家族成员进行预测分析,采用qRT-PCR技术对其在发育种子中的表达模式进行分析测定;利用qRT-PCR技术对PsMATE40进行组织特异性表达分析,使用GFP融合蛋白表达法对其进行亚细胞定位分析。基于实验室前期获得的山杏种子转录组数据,利用功能注释及生物信息学分析确定17个山杏种子PsMATE基因家族成员,可分为3个亚家族:亚家族1、亚家族2与亚家族4;上述基因编码蛋白二级结构以α-螺旋为主,含多个磷酸化位点;除PsMATE23、PsMATE33、PsMATE35A与PsMATE35B蛋白为酸性蛋白外,其余均为碱性蛋白;15个PsMATE蛋白为强疏水性跨膜转运蛋白,定位于质膜。qRT-PCR分析显示,PsMATE家族成员在山杏发育种子中均有表达,但不同发育期表达量差异显著,其中PsMATE40表达量在该家族基因中最高;结合系统发育结果,PsMATE40与已被鉴定具有苦杏仁苷转运的MATE蛋白聚类在一起,据此推测PsMATE40基因在山杏种子苦杏仁苷的转运中起重要作用;成功克隆获得PsMATE40基因序列;qRT-PCR分析表明,PsMATE40基因在山杏种子中表达量最高而在根中最低,表明PsMATE40表达具有组织特异性;构建植物表达载体pBI121-GFP-PsMATE40并瞬时转化烟草叶片,荧光显微镜检测PsMATE40转运蛋白定位于质膜。研究结果为阐明山杏种子苦杏仁苷的跨膜转运原理及分子定向培育低苦杏仁苷含量的油料植物奠定重要基础。
