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Structure of a cereal purple acid phytase provides new insights to phytate degradation in plants

Plant Communications 2022年第2期3卷 52-61页

作者： Raquel Faba-Rodriguez Yinghong Gu Melissa Salmon Giuseppe Dionisio Henrik Brinch-Pedersen charles A.brearley Andrew M.Hemmings School of Chemistry University of East AngliaNorwich Research ParkNorwich NR47TJUK School of Biological Sciences University of East AngliaNorwich Research ParkNorwich NR47TJUK Department of Agroecology Research Center FlakkebjergAarhus University4200 SlagelseDenmark College of Food Science and Technology Shanghai Ocean UniversityShanghai 201306China

Grain phytate,a mixed metal ion salt of inositol hexakisphosphate,accounts for 60%–80%of stored phosphorus in plants and is a potent antinutrient of non-ruminant animals including *** neofunctionalization of purple acid phytases(PAPhy),some cereals such as wheat and rye have acquired particularly high mature grain phytase *** PAPhy activity supplies phosphate,liberates metal ions necessary for seedling emergence,and obviates antinutrient effects of phytate,its manipulation and control are targeted crop *** we show the X-ray crystal structure of the b2 isoform of wheat PAPhy induced during *** high-resolution crystal structure suggests a model for phytate recognition that,validated by molecular dynamics simulations,implicates elements of two sequence inserts(termed PAPhy motifs)relative to a canonical metallophosphoesterase(MPE)domain in forming phytate-specific substrate specificity *** motifs are well conserved in PAPhys from monocot cereals,enzymes which are characterized by high specificity for *** by mutagenesis,residues His229 in PAPhy motif 4 and Lys410 in the MPE domain,both conserved in PAPhys,are found to strongly influence phytase *** results explain the observed phytase activity of cereal PAPhys and open the way to the rational engineering of phytase activity in planta.

关键词： wheat purple acid phytase X-ray crystallography stereospecificity

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拟南芥多磷酸肌醇6-/3-激酶功能研究

拟南芥多磷酸肌醇6-/3-激酶功能研究

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中国植物学会七十周年年会

作者：夏惠君 charles brearley Stephan ELGE Bernd MUELLER-ROEBER 武汉大学生命科学院植物发育生物学教育部重点实验室 School of Biological Sciences University of East AngiaNorwich NR4 7TJUnited Kingdom Institute of Biochemistry and Biology University of Potsdam Karl-Liebknecht-Strasse 25 Haus 20 D-14476 Golm/Potsdam Germany

1,4,5-三磷酸肌醇3-激酶,又称多磷酸肌醇激酶(Ipk),在动物细胞的信号传导中起重要的作用。但是,它们在植物细胞中的功能尚不清楚。我们首次从拟南芥中克隆出该基因的cDNA(AtIpk2β)。该基因编码一个33 kDa的蛋白,该蛋白与动物和酵母细...

1,4,5-三磷酸肌醇3-激酶,又称多磷酸肌醇激酶(Ipk),在动物细胞的信号传导中起重要的作用。但是,它们在植物细胞中的功能尚不清楚。我们首次从拟南芥中克隆出该基因的cDNA(AtIpk2β)。该基因编码一个33 kDa的蛋白,该蛋白与动物和酵母细胞中的Ipk蛋白只有很低的同源性(约25%氨基酸相同),并且缺少钙调蛋白结合位点。由大肠杆菌表达得到的重组蛋

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高等植物细胞中磷脂酰肌醇信号传导途径及多磷酸肌醇-5-磷酸酶的表达模式和功能分析

高等植物细胞中磷脂酰肌醇信号传导途径及多磷酸肌醇-5-磷酸酶的...

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中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会

作者：林文慧叶锐马晖 charles A.brearley Bernd Mueller-Roeber 许智宏薛红卫中科院上海植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室马普“植物分子生理学与信号传导”伙伴实验室中科院上海植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室马普“植物分子生理学与信号传导”伙伴实验室中科院上海植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室马普“植物分子生理学与信号传导”伙伴实验室 School of Biological Sciences University of East Anglia Norwich NR4 7TJ UK University of Potsdam Institute of Biochemistry and Biology Kar-Liebknecht-Str. 25Haus 20 D-14476 Golm/Potsdam Germany 中科院上海植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室马普“物分子生理学与信号传导”伙伴实验室中科院上海植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室马普“物分子生理学与信号传导”伙伴实验室

＜正＞磷脂酰肌醇信号传导途径在植物生长发育中起重要作用,它涉及植物细胞的基因表达、细胞对外界环境因子的反应、离子通道的调节以及激素作用等。目前的研究工作表明磷脂酰肌醇合成酶、磷脂酰肌醇-4-磷酸-5-激酶、磷脂酶、多磷酸肌...

＜正＞磷脂酰肌醇信号传导途径在植物生长发育中起重要作用,它涉及植物细胞的基因表达、细胞对外界环境因子的反应、离子通道的调节以及激素作用等。目前的研究工作表明磷脂酰肌醇合成酶、磷脂酰肌醇-4-磷酸-5-激酶、磷脂酶、多磷酸肌醇-5-磷酸酶、三磷酸肌醇激酶、以及磷脂酰肌醇转运蛋白、磷脂酰肌醇受体等均参与该信号途径。根据拟南芥基因组信息,我们对拟南芥基因组中与该途径相关的基因进行了详细分析,结果表明76个基因涉及该途径,其中磷脂酰肌醇-4-磷酸-5-激酶、磷脂酶（C和D）、多磷酸肌醇-5-磷酸酶等都有十个以上的同工酶,预示着他们可能具有不同的表达模式和生理功能,如表达在不同的组织、细胞类型和发育时期,或者对不同的环境因子反应起作用。我们采用cDNA芯片的方法对每个独立基因的表达模式和可能功能做了初步的研究。对拟南芥中的相关基因序列进行分析并设计引物,用PCR扩增的产物制备成芯片,通过不同的cDNA

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