热带亚热带植物学撤 2002。1 0(1):83 98 Jou ̄ud Tr,qd ̄'d mr 5ubtropicd Botany 乙烯生物合成途径及其相关基因工程的研究进展(综述) 陈新建¨刘国顺 [1河南农业大学农学系陈占宽 郅玉宝 易明林 刘鸿先 蚵南部州450002 2.f 南农业科学院 点实验室,fuJ南郑州450002; 3中国科学院华南植物研究所。广东广州510650) 摘要:在对植物激素乙烯生理功能作简要l旦】顾的基础上着重对乙烯的生物合成途径中的关键酶,包括腺苷 蛋氨酸台成酶、ACC合成酶及ACC氧化酶的性质和基因的研究进展作了综述,同时展现出了与内源 乙烯生物台戒有关的基因T程的整体轮廓。 关键词:己烯:生物台成;基因T程 中图分类号:0946 885 7 文献标识码:A 文章编号:1 005—3395(2002)0I一0083—16 A Review of the Pathway of Ethylene Biosynthesis and the Relevant Genetic Engineering CHEN Xin—j i an LIU Guo—shun。CHEN Zhan—kuanz ZHI YuIba c p I p …YI Ming-]in2 LIIJ Hong-xian3 t1 Dep1.A 榭忱h HemL't,4grieultuzd University,Zhengzhou 450002.China;2.Hemm Ke)。Ld) m。 of }Hemm 4eodem)of 4griIt*Oure SHem .Zhengzhou 450002,China;3 South China r¨ 川 … Guangzhou 510650.China) IlL ̄timte r Bo ̄ ̄my.the Ch Abstract:This review contents a brief retrospection of physiological functions of plant hormone, ethylene The progresses concerned three important enzymes:S ̄dVIS,ACS and ACO in ethylene biosyn— thetic pathway are highli曲ted The possible methods to control endogenous ethylene’s productionin fruits or lowem fby genetic engineering are outlined. Key wor ̄:Ethylene;Biosynthesis;Genetic engineering 乙烯(c H )是五大类植物激素中结构最为简单的唯一的气态物质 它参与了从种子萌发到成 熟衰老的一系列生命过程的调节 (图1)。由于乙烯与植物的花、果的成熟和衰老有密切关系,控制 乙烯的生物合成就可延缓其衰老,因而有重要的商业价值,如抑制乙烯的产生可使许多重要农产 品的运输和贮藏更为方便,同时也延K了货架期,可以增值增效。随着植物生理生化及分子生物学 研究的深人,近年来对乙烯的生物合成途径及其基蚓工程的研究取得了一系列令人鼓舞的成果, 使之成为现代植物科学研究的热点之一 1乙烯的生物合成途径 阐HJ]乙烯的生物合成途径不是一件容易的事 许多化台物都曾被作为前体物(precursor)提出, 如亚麻酸、丙醛、乙醇、丙烯酸、B一丙氨酸、B一羟基、B一羟基酸、延胡索酸、蛋氨酸等。真正的前体蛋氨 酸(methionine)首先是由Lieberman和Mapson于1964年基于一个化学模式系统而提出的 ,随后 他们 【叉证明 C.标记的蛋氯酸在苹果组织内转变成为 C标记的乙烯,由此可以看到蛋氨酸的确 可作为高等植物体内乙烯生物合成的前体物。蛋氨酸的CH S基仍保存于体山,这对于维持体内蛋 收稿日期:2000一I2-I5 接受日期:2000—05—22 基金项目:围家娴草专卖局资助项目 维普资讯 http://www.cqvip.com
B4 热带亚热带植物学报 第1O卷 氨酸的水平是很重要的。因为与乙烯产生速率相 比较,正常情况下蛋氨酸含量是很低的。Adams和 Yang证明 j.蛋氨酸的硫被重新循环形成蛋氨酸, 以稳定乙烯形成的速率,蛋氨酸的CH S基来源于 s-腺苷蛋氨酸(S—adenosylmethionine ̄SAM or AdoMet).存在于甲硫腺苷(methylthioadenosine, MTA)中.然后迅速水解成为甲基硫核糖(methyl— hitofiboseMTR)。MTR中的CH3S经循环回到 蛋氨酸中。Yung等 证明MTR中的核糖部分与 CH,S基一起转变成为蛋氨酸。整个循环的结果是 乙烯分子源于蛋氨酸的3,4位碳,CH S基在循环 中保持不变,而蛋氨酸中的氨基丁酸由ATP中的 核糖补充。因此最终形成乙烯分子的两个碳原子 实际上来自ATP核糖残基的第4,5碳原子。此循 环称为蛋氨酸环,或称Yang循环。 在乙烯生物合成途径中的一个重要的中间产物为1一氨基一1一羧基环丙烷(1-aminocyclopropane— l-carboxylic acid,ACC),是一种非蛋白氨基酸。乙烯由ACC直接产生,其反应为: ACC+O ——— C H4+CO2+HCN+2H O 图t乙烯的主要生理效应0I Fig 1 Main physiological effects ofethylene 这里乙烯来源于ACC的C.2和C一3,CO 来源于羧基。HCN(氢氰酸)由ACC的C—l和氨基组成。 HCN形成后会马上被代谢掉.它先形成B一氰丙氨酸,p一氰丙氨酸继续代谢成为天冬氨酸或r-谷氨酰 胺. 氰氨丙氨酸.从而清除了HCN的毒害。因此即使在乙烯合成的高峰期也不会有HCN的积累 。 ACC除了ⅡJ以形成乙烯外,还能被代谢成为丙二酰ACC(I一(malonylamino】cyclopropane一1一carboxylic acid,MACC)。据分析在生理条件下IVIACC难 逆转。但也有高水平的MACC(烟草)在淹水条件下可 以转变成为ACC的报道 ..MACC的形成对解除过多乙烯的毒害可能具有一定的作用。 在乙烯生物合成过程中,有三个重要的酶已被鉴定和研究,这三个酶是:催化腺苷蛋氨酸形成 的腺苷蛋氨酸合成酶(SAM synthetase,SAMS,ATP:methionine s—adenosyltranstemse EC2.5.1.6);催 化SAM生成ACC的ACC合成酶(ACC s}althase,ACS或ACCS,S—adenosyl-k methionineanethylhito。 adenosine.1yase,EC4.4.1.14);ACC氧化酶(ACC oxidas ̄ACO或ACCO)又称乙烯形成酶(ethylene— forming enzyme,EFE).它催化ACC形成乙烯。 1.1腺苷蛋氨酸合成酶(SAMS) SAMS是植物体内物质代谢中一个重要的酶.催化Met和ATP形成SAM。SAMS除了参与乙 烯合成外.还参与了多胺的生物合成 (图2)及甲酯化反应 。尽管它是乙烯生物合成途径中的第一 个酶,但是人们刘它的认识却较晚,从80年代末期人们才注意到这个酶,因此对SAMS的研究远 没有ACS和ACO那样深入和广泛。SAMS是一个多基因家族__ ,其中一些基因是组成性表达,即 所谓管家(house.keep)基因,而另一些基因的表达则受到了发育阶段或环境因素的严格控制。 SAMS的mRNA的水平在植物不同发育阶段中 及不同的植物组织中 有着显著的差异 同时在不同的环境因素中,SAMS的表达被提高,这些环境包括盐胁迫 真菌和细菌的诱发剂 维普资讯 http://www.cqvip.com
第l期 陈新建等:乙烯生物合成途径及其相关基因T程的研究进展 85 (elicitors).臭氧处理及机械刺激 ,所有这些都是已知的刺 激乙烯生成的因素 另外,植物激素也可以刺激SAMS的 转录。如GA,可以诱导麦胚和矮生豌豆突变体的SAMS 的转录,ABA处理番茄可以诱导两种SAMS异构酶的产 生。Gomez-Gomez117]从豌豆中分离出了SAMS的基因 (SAMSI和SAMS2基因)。这两个基因的编码区同源性很 高,但是在5’和3’的非编码区却有一定程度的变异。他们 … 用这两个非编码区作为特异的探针,来研究豌豆中 跗.MS1和SAMS2基因的表达情况。核酸酶保护分析披露 了它们不同的表达模式:sdMS1几乎在所有的组织(尤其 在根中)内都强烈表达.跗MS2表达较弱,即便在峰值时 也很弱。授粉后SAMSI的表达则被特异地I:调 (up-regulated),而SAMS2是组成性地表达。用生长素处 图2乙烯和多胺生物合成之间的关系 Fig 2 The relationship between ethylene and 理未授粉的子房,在子房的发育阶段SAMSI也被上调,^Dc: ine :dec axyIalc 接之而来的是乙烯的水平增加。在子房的衰老过程中S-adeosylmethionine;DFMA:dilfuoromethylatginine; 跗 s,和SAMS2基因表达量均提高 用乙烯处理未授粉: ; :兰 的子房也导致了SAMSI mKNA水平的提高,而蹦MS2 SAMS:adeosylmethionine syathetase;SPDS:spermi一 的表达却末发生变化。说明在子房衰老中诱导的SAMS2 dine sy 与乙烯无关 原位杂交结果显示出跗MS mRNA定位于发育果察的内果皮和衰老子房的胚珠中。 迄今.sAMS酶的结构和恬性调节尚未见报道. .1.2 ACC合成酶(ACS) 萋1一|∞ ACC合成酶的中文名字的译法值得商榷。它的英文名为ACC synthase(而不是ACC synthetase):似乎应该译为ACC合酶。但是在中文的文献中则多用ACC合成酶,而未用ACC合 酶。因此本文沿用了ACC合成酶。 ACS是植物体内乙烯生物合成的限速酶(rate-limited),同时也是多基因家族。近年来人们对 ACS的研究一直相当重视,已成为研究乙烯的重点。ACS的种属差异,活性调节及基因序列等均在 研究之列,因此涉及ACS研究的文献量是惊人的一 l 2 l纯化与鉴定 ACS最早是在番茄的果皮组织中发现的 目。在多种情况下,它的活性了乙烯的形成,同时它 的活性也受到了乙烯及不同胁迫条件的刺激 91。LiCI处理以及受伤可提高成熟番茄果皮内ACS的水 平,常规方法和HPLC凝胶过滤得出这两种条件下所形成的ACS同质,其分子量在50—57k[ 。用一 系列的色谱法将此酶纯化超过6 500倍后,用双向凝胶电泳分析表明其分子量为50 kD,纯化酶的 比话为4xl0 Units mg 蛋白(在30 ̄C下每小时形成l nmol的ACC定义为l unit),为了更进一步研 究ACS.Bleecker等12_。1生产出了ACS的单克隆抗体.建立了灵敏的ELISA和RIA分析法。免疫分析 和放射性标 已表明ACS是在伤害组织中从头合成,确证了早期密度标记实验盼结果。在话体放射标 记的实验巾,单克隆抗体可以识别一个56 kD的小多肽,同样在体外翻译中也产生了56 kD的免疫 沉淀物 l。结果说明ACS在组织匀浆时被切割修饰。Rottmann等1991年得出了类似的结果 。Van 维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚热带植物学报 第10卷 Der Straeten等 基于氨基序列的数据提出ACS羧基端将近85个aa残基被切掉。 Priva[[e等121用NaB H 还原醛亚氨的方法将酶与其辅酶(磷酸吡哆醛,PLP)连接起来,用 SDS—PAGE分析表明放射活性主要与50 kD蛋白相联系。用单克隆抗体分离后再用NaB3H ̄处理 的酶,得到了同样的结果121。用放射’}生标记的Ado(3.4- ̄4C)Met进行实验,发现放射性标记集中于 50 kD的肽中。然而也有45 kD和67 kD的报道 】 从笋瓜提取纯化的ACS与 述稍有差异。Hyode等 从笋瓜受伤的果皮中分析到ACS的活 性,经过纯化分离得到一个50 kD的蛋 质,用番茄的抗体可以识别出一个58 kD,说明笋瓜中这 个酶在提取和纯化过程同样被剪切,去陈一段 抗体能 4伤诱导的ACS,却不能识别生氏素诱导 的ACS, 兑明在笋瓜中有两个ACS的同工酶,它们的差异足以引起免疫学的区分。 Sato等 从笋瓜果实组织纯化到ACS,经6 000倍纯化后.用凝胶测其分子量为86 kD,经SDS— PAGE测定为46 kD,说明笋瓜ACS是由两个同样亚基组成的二聚体 体外翻译,免疫沉淀,活体 标记等技术得到的ACS,经过SDS缓冲液煮沸后分子繁分别为53和55 kD,Pj_一次说明此酶经过 了翻译后的加工处理 :此外,在用生长素处理的绿豆下胚轴及番茄 笋瓜、苹果等(Kende等1993) 多种植物中得到了ACS, 1 2.2活性中心及催化机理的研究 利用磷酸吡哆醛作为辅酶的酶,通常通过 ,B或B, 碳位消除而催化 氨基酸的消除性反应。 如果ACS的情况也是如此,那么由AdoMet向ACC的转化,应包括一个丙烯菅氮酸的中间体。相反, Adams等 提出通过 , 一消除反府,有一个环丙烯的中间产物。ACS反应催化的 体化学过程证明 AdoMet中Met的碳I-.的H原子没有参与反应,说明ACC的形成的确通过d -消除性反应 , 在ACC合成酶J箍定的初期.Boller等 就注意到高浓度的底物可以降低酶的活性 Satoh等 注意到SA.M对ACS的抑制是有时间性的,提m高浓度的AdoMet可以作为一个酶的抑制剂。 Satoh等 1提出在底物埘酶不可逆抑制中,至少AdoMet的一部分共价地结合到ACS上,放射性标 记的Ado(3,4.14C)Met实验证明其属实 50 kD的一个 白质被放射性所标记,这个蛋白质可以用 ACS专一的单克隆抗体识别.进一步的宴验表明 doMet的2一氨基-丁酸在酰陕活时结合到ACS 上。鉴于此.Satoh和Yang提出两个催化反府:通过 。 -消除反应形成ACC和通过B, 一消除反应 形成一个高活性的中问体一乙烯 氨酸乙烯 氨酸共价地结合到ACS上 基于动力学数据计算, d, 和B、 消除反应的比率为30000:1。换言之,催化反应每生成3万分子的ACC,便有一分子的 乙烯甘氢酸形成,-- ̄)-子的酶被抑制 Satoh指出ACS活性的这种抑制使得ACS在植物组织中 迅速失活 然而至少有一种从番 叶片和培养细胞中胁迫诱导的ACS没有这种不可逆的抑制。说 明不同的ACS其作用机理可能有别. .Yip等 i用了两种力法标记ACS的活性位点 成熟苹果ACS经 述的NaB H 还原醛亚氨的 方法使磷酸吡哆醛和酶问形成_坝键 然后蛋白质用胰蛋白酶水解,用HPLC分离到被标记的氨基 酸序列为SLS(Xi)DLGLPGFR 其中xi为未知的具放射性的aa衍生物 色渚和电泳表明这一来 知物的酸解产物与N 毗哆赖氨酸有相同的迁移率。 此上述的12肽的第4位氨基酸为Lys(在 ACS的K278) SLSK序列是其他含吡哆醛晌酶的活性位点 成熟苹果ACS的免疫纯化品,用上述 方法处理,同样得到12肽,其中第4位具放射性标记的氨基酸又是一未知物(Xii),此12肽经质谱 分析,经计算Xii的分子量等于用乙烯日 氢酸醛基化的Lys。这些结果说明此12肽第4位的一NH 维普资讯 http://www.cqvip.com
第l期 陈新建等:己烯生物合成途径及其相关基因丁程的研究进展 87 通过醛亚氢与磷酸吡哆醛相连。也正是这个Lys的一Nit 通过醛化与AdoMet的氨基丁酸相连,导 致该酶的不可逆失活。Yip等也标记了成熟番茄果皮组织受伤害诱导的ACS。用(“C)AdoMet标 记,分离到胰蛋白酶水解片段中同样含有此活性位点 苹果和番茄受成熟诱导的ACS的两个l2肽 完全一样.而诱导的ACS的l2肽第6位氨基酸由Met代替了Leu。因此,伤害和成熟诱导了不同 类型的ACS的同工酶。 ACS划AdoMet有严格的立体异构专一性一由于AdoMet的Met上的n碳原子为不对称原 子,因此AdoMet有D和L型之分,同时也有左旋右旋异构体。天然存在的都是(一)一L—AdoMet。若 用非天然的( )一L—AdoMet作为底物.或用其外消旋体作为底物.ACS对它完全无活性 。 近期,由于基因突变技术的应用.对酶的活性中心氨基酸有了更深入的认识。 “等 首先研究了番茄ACS(486个aa)的几个缺臾突变体。从Arg429开始缺失C一末端,该 酶完全没有了活性(缺失56个aa) 从C一末端缺失46—52个aa残基后酶对底物的亲和力比野生 型的高出9倍 被截短的ACS 单体形式出现(用凝胶过滤法测得其分子量为52 ̄1 8 kD)话性更 高。在同样的条件下,野生型是以二聚体的形式出现这些结果表明ACS的非保守的C・末端的存 在与否影响了二聚体的形成和酶的催化活性..White等 ‘i在点突变研究中证明了苹果的ACS存在 Lys-273,Arg-407,和Tyr一233点突变一其中Lys一273变为Ala的突变体,ACS的活性完全丧失,说 明它催化了 碳位上质子的脱离 Arg-407变为Lys亲和常数至少下降到5%,说明了与底物d碳 位上的羟基结合有关。Tyr_233变为Phe导致了Km值提高了24倍,而最大反应速度不变,说明 Tyr在活性中心只与辅酶PLP的定向有关 为了决定氨基酸残基对酶的结构和功能的重要性,Tarun等[4o1用了点突变技术和PCR自由突 变技术对番茄的Le—ACS2同功酶进行了突变,突变件的筛选是通过E.coli的Ile营养缺损型菌株, 这个菌是~个表达了ACC脱氨酶(来自Pseudomoacz ̄sp.)的工程菌,它能在ACC为唯一碳源的培 养基上生长 =用这样的菌来鉴定ACS的活性很方便。他们建立了一个突变文库,包括近l 000个 DNA序列的突变克隆株 其中选用了334个单个 失意”(missense)突变体来进行分析。基于它们 在该E.coli中的活性将其分为三类一突变l及突变2和野生型ACS的表达水平相同,但是ACS的 活性分别降低到野生型的0-5%和5%一50%,突变3检测不到其蛋白质的表达和活性。这种方法的 建立为研究提供了极为方便的工具。Zhou等 ”用了突变技术对番茄L—ACS2 Arg286进行了位点 直接突变使之变为Leu,园二色分析表明突变体的整个三个---N结构和野生型没有明显的差异,荧 光色谱分析表明突变体对辅酶PLP的亲和力则下降到4%一5%。动力学分析表明酶的转化数 (Keat)由9 85 S 。降低为8.2x10。S~,Km值由120 ̄xmoFL上升到730 moI,L,因此,突变体的整 个催化常数Kcat/Km是对照的八千分之一。由此Zhou等推测Arg-NH!与PLP的磷酸形成离子桥 对酶的活性影响极大,这些现象与在其他需PLP的酶类中的研究一致。 此外,ACS的结晶结构也在研究之中 1 l 2 3 ACS的基因及克隆 第一个ACS基因序列是1990年Van Der Straeten等从番茄果实的eDNA文库中分离得到的 。 Yip等 在E coli中表达的ACS的cDNA不能产生具酶活性的ACS,但它的l2肽活性位点的出 现,说明它是ACS。用CNBr处理ACS可以得到3个肽片段。除了全长ACS的eDNA克隆外,Van Der Straeten等还发表了具420 bp的部分核苷酸序列的克隆,它与全长eDNA克隆的对应区域显 维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚 带植物学报 第10卷 示出82%的相似性,这进一步表明番茄中ACS的基因不止一个。接着O]son等[441报道了第二条全 长的番茄果实ACS cDNA克隆,这两个克隆序列极为接近。之后Rottmann等㈣又报道了番茄另外 ACS的序列。Nakajima等从笋瓜中得到了两个ACS的基因序列及相应衍生的aa序列 l蛔。所有 ACS的编码区都有一定的同源性。DNA序列的同源约为60%,酶的aa序列变幅为48%一97%。截 止2000年5月在Genbank注册的序列就多达170项之多。根据ACS的进化关系,无疑还将有更 多的ACS基因被分离测序 现已明确ACS的多态性早于单双子叶植物的分歧时间。表1列出了部 分Acs的基因。 表1部分已克隆到的ACS基因 Table I Some ofACS genes cloned 从cDNA克隆推断出的ACS的一级结构表明不同来源的酶分子量极为接近,在53-58 kD之 问 Northern印迹表明编码不同的ACS基因的mRNA在1.8-2.1 kb之间 。不同的ACS在分子内 存在着较高的同源性.而羧基端则差异很大。比较苹果、番茄和西葫芦果实中推断的ACS氨基酸序 列,发现它们的相似性约80%,有7个极为相似的高度保守区域,而且各区域的相对位置也大体相 同.这些保守区域至少有8个氨基酸残基.一致性高达80%以上,保守区5被认为是活性中一t5,它 含有一个赖氩酸残基.这个残基和结合辅酶PLP并与依赖底物的酶的钝化有关。番茄果实ACS基 因由4个外显子和3个内含子组成,它的5’-侧翼区含有与番茄基因E4的启动子共用的序列。E4 基因的表达由成熟或乙烯所诱导 应用cDNA克隆,人们可以研究两个重要问题,ACS的调节发生在哪一水平上,发育、环境和 化学因素表达的是相同还是不同的ACS基因?用Northern印迹和RNase保护分析证明果实成熟、 花的衰败、外源信号的诱导(伤、生长素和细胞、乙烯)等明显地基于ACS的mRNA的合成,即 维普资讯 http://www.cqvip.com
第1期 陈新建等:乙烯生物合成途径及其相关基因T程的研究进展 在转录水平上的 。应用特异的探针,Olson等 表明了番茄果皮成熟和损伤诱导的ACS的基 因有不同的表达。类似的情况有,番茄果实、细胞培养和胚轴表达的4种ACS的基因也受到了成 熟、损伤和生长素的不同调节 伤诱导的番茄果实ACS的转录产物受到了水扬酸(损伤信号传导的 抑制剂)和多胺(已知为乙烯生物合成抑制剂)的抑制 ,两个ACS基因在笋瓜中也受到了乙烯和 伤害的不同调节 。 也有报道t ̄61ACS基因的调节发生在转录后,即发生在成熟mRNA的形成过程中。 所有研究过的植物都含有一个以上ACS基因 番茄至少有9个,其中6个为生长素诱导的, 绿豆下胚轴至少有5个,水稻3个,拟南芥5个等。近期,人们对同一植物不同ACS表达的差异的 研究越来越多,使人们对此有了较为深入的认识。 Bui等研究了兰花授粉的信号激活了一连串的生理生化反应 ,包括乙烯的生物合成。乙烯生物 合成的启动与加速伴随着3个不同的ACS基因被调节。一个ACS基因( CSS)受到乙烯的调节, 参与了授粉信号的放大及器官内的传播,另外的两个ACS基因(P/ud-ACS2和 nMCS3)最早是在柱 头和子房内表达 授粉后1 h,Pha!-ACS2在花柱内积累,而 dCS1授粉6 h后才被探测出。Plud- ACS2和Phd-A CS3授粉后2 h在子房内表达。外用生长素和用刺激模拟授粉,ACS在柱头和子房中的 活性迅速提高,其中ACS2和ACS3也分别在柱头和子房中积累。这些结果提供了ACS基因内源表达 的基本模式 授粉信号刺激后先表达的是Pha/ ̄4 CS2和PIuU-A CS3,后表达是Phd-A CSf Oetiker等1997年研究了番茄悬浮培养中的7个ACS基因嘲。他们用R]qase保护分析方法研 究了用一个诱发剂后ACS基因的转录情况。 A 2、L .ACS5和L 14CS6受这个诱发剂的强 烈诱导,相反LE-ACS1B、 E.J4CS3和LE-ACS4为组成性表达,LE-ACSfB在所有的时间内都表达 出特别高的水平 因此,在番茄细胞内有两种类型的ACS基因:诱导型和组成型。LE・ACSIA没有 被探测到 在缺乏诱发剂的情况下尽管也出现LE.ACS1B、LEACS2、LE.ACS3、LE-ACS4和LE. ACS5,但只有很少的乙烯产生。乙烯量的增加常常伴随着ACS转录的积累,说明乙烯的产生是通 过ACS基因在转录水平上的活化。然而,几种ACS mRNA的大量出现与乙烯形成诱发剂之间没 有严格的相关关系,因此他们指出ACS的活性不仅只限于转录水平上的控制。 Mathooko等研究了在Co2胁迫下黄瓜果实ACS基因的表达Nt。c 对乙烯的诱导只与CS-ACS1 的转录产物相一致,当c 胁迫取消后,CS-A CSt也消失,环已亚胺抑制C02胁迫诱导的乙烯的产生, 但却引起较高CS-ACS1转录产物的积累。较高浓度的环己亚胺还诱导了CS-A CS2和CS-ACS3转录产 物的积累。在c 和环已亚胺同时出现时CS-ACS2转录产物的积累发生在1 h内,3h后消失。去掉 C ,CS-ACS2却大幅度地增加。CO:胁迫诱导的乙烯肘这些∽CS2和ACS3)基因的表达几乎没有效 应。结果说明cs CSf作为ACS主要的基因在C02胁迫时在黄瓜果实内负责提高乙烯的合成量。 柑橘表皮的颜色经过低温和高于12.5℃的日变化处理后由绿变黄,乙烯在这个过程起了启动 的作用。为了研究颜色的变化是否因低温引起,Wong等从柑橘果皮中分离到两个低温诱导的 ACS,CS-ACSf和CS-ACS2两个基因 。CS-dCSf转录出1.7 kb的RNA,编码483个氨基酸(Mr 54 l15 pI6 63),而CS.ACS2转录出1.8 kb的RNA 编码477个氨基酸(Mr 53 291,pI6.72),4 ̄C处 理变暖后两个基因在2.4 h内都被迅速地诱导。室温24 h后,CS-ACS 的RNA回到冷处理前的水 平。冷诱导的乙烯和ACC都可以测到。这两个基因还被伤害所诱导。蛋白质合成抑制剂环已亚胺 能促进这阿个转录产物在室温下的积累。3.3 kb的基因组分分析,CS-ACS1由4个外显子和3个内 维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚热带植物学报 第10卷 含子组成,这三个内含子很大(1.2 kb),明显地和线粒体DNA同质。 ACS启动子的结构也已开始研究。在不同的耐贮性的苹果品种中得到了不同的ACS的等位 基因克隆。Sunako等 在成熟苹果(栽培种为Golden Delicious)中发现了一对等位基因Md-ACS1一J 和Md-ACS1-2 基因研究表明两者的编码区有7个不同的核苷酸,但只有一个aa被改变。一个162bp 的片段作为一个短的分散重复单元反向转座子被插在ACS1—2的5 侧翼区,此区对应于ACS1一 的一781处.定位于ACS1—2 3 端的预期编码区Xhol位点没有被发现(用RT—PCR法),在Golden Delicious苹果成熟时只有ACS1一 进行转录 DNA凝胶印迹和PCR分析清楚地表明苹果栽培品 种要么是ACS1一J和ACS1—2的杂合子,或者是每一种的纯合子。RNA凝胶印迹分析表明Fuji品种 为ACSI一2的纯合子(这种品种产生很少的乙烯,因此有较长的贮存期),在成熟期ACS1—2的转录 水平很低。Yoon等I I研究了绿豆胚轴生长索诱导的ACS基因(VR—Acs6),它的启动子的活性在转 基因烟草中进行了检查。这个克隆含有1 612 bp长度的5’非翻译区,其编码序列由三个外显子和 两个内含子组成。基因组Southern杂交说明VR-A CS6是一个单拷贝基因。转录开始于翻译起点密 码上游的231-碱基处,此处的碱基为C VR-ACS6启动子含有与已鉴定的不同功能的生长素反应 元同质。为了证明这个启动子区域的响应性,用了1 719 bp的VR—ACS6启动子和G 基因相连 接,然后将构建好的基因转人烟草。用生长素处理转基因植株的叶和黄化幼苗胚轴引起了G 基 因的强烈表达 CTK提高了报告基因受生长素诱导后基因的表达量,而ABA和乙烯则抑制这种表 达 VR-ACS6启动子在转基因植物里的活动特点与在绿豆胚轴中的表达高度一致。组织化学染色 表明Gw活性可在用生长素处理的黄化或正常的幼苗中检测到。CTK增加了生长素诱导的GⅢ的 染色强度和扩大了染色区,而ABA和乙烯则恰好相反 综上所述ACS基因的表达极为复杂,有不同的诱导方式,其调节主要发生在转录水平上.也可 在翻译水平}‘,相信随着研究的深人,会有越来趟多ACS的基因被克隆,基因的调节方式被披露, 基因的启动子被发现。 1.3 ACC氧化酶(ACo) ACO是乙烯合成途径中的最后一个酶。此酶最早被Yang及其同事定名为乙烯形成酶 (EFE)。直到9O年代初才阐明了这个酶的反应特征,它需要抗坏血酸和氧作为辅助底物 (cosubstrates),Fe 和CO 作为辅助因子,据此把EFE称为ACC氧化酶(ACO)更适合。把外源的 ACC供给植物组织就能使乙烯的生成量增加,表明这个酶是组成性的,不构成乙烯生物合成的限 速酶。 l 3l ACO基因的克隆 ACO的鉴定远比ACS困难得多,因为不能用通常的生物化学方法分离无细胞提取液中的 ACO。用分子克隆的办法来鉴定ACO,克服了直接从植物组织中提取ACO的困难,使ACO的研 究柳岸花明。虽然不能用传统的生化方法分离出这个酶,但是可以鉴定与成熟有关的cDNA克隆 的功能性表达。Grierson等 。l从不同成熟阶段的番茄中分离到了ACO的mRNA,并使之在兔子网 状细胞裂解液系统中翻译。用SDS—PAGE分析翻译产物,他们发现有4—8个翻译产物的水平在成 熟过程中提高,其中一个是PG,而其他的功能不知 其中一个为35 kD。Slater等提取了成熟时番茄 Poly(A) RNA,建立了cDNA文库 。用完全成熟的番茄和成熟的绿色番茄的eDNA作为探针进行 差异杂交筛选。用此方法鉴定出的与成熟有关的cDNA克隆,其中6个编码多肽的分子量与 维普资讯 http://www.cqvip.com
第1期 陈新建等:乙烯生物台成途径及其相关基因T程的研究进展 9 Grierson体外翻译的一致。其中一条克隆编码35 kD的蛋白被命名为pTOMI3。在番茄成熟过程中 和绿果及叶受伤后,编码35 kD的蛋白质的mRNA的出现与乙烯合成量的增加相一致 用 pTOM13作为探针在成熟、损伤未成熟的果实及受伤叶片的RNA中筛选出的mRNA,体外翻译时 同样产生35kD的蛋白.但在未受伤的果和叶中,却未得到相应的蛋白。于是Smith等提出pTOM13可 能是一个与乙烯生物合成有关的酶[731 用pTOMI3 eDNA作为探针对番茄的基因组DNA进行的 Southern印迹表明,在基因组中有低拷贝数目的基因与pTOMI3同质。鉴定pTOM13是ACO的第 个有突破性进展的是来自pTOM13的转化实验 Hamilton等将pTOM13的1.1 kb片段在 CaMV35S启动子的控制下反义地转入番茄植物体内(741。在转基因植物体内,损伤的叶片或成熟的 一果实与pTOMI3同质的mRNA的积累被大幅度降低,甚至难以测出。由于推测的pTOM13的氨基 酸序列与黄烷酮一3一羟化酶的氨基酸有58%的同源性.Hamilton提出pTOM13编码的是乙烯形成 酶,其催化模式与羟化酶类似,这与Yang等根据由羟化酶通过N-羟基-ACC作为中间体把ACC 氧化成乙烯和氰基甲酸而提出的ACO反应机理相一致 。最初试图在酵母中表达pTOM13未成 功,因为在pTOM13的插入片段5’。端缺少了两个碱基,故mRNA不能翻译,经过修正的cDNA克 隆导人酵母,成功表达了ACO活性,抗环血酸可提高其活性,CoCI:及铁鳌合剂菲咯啉可抑制其活 性,从而证实pTOM13翻译的产物是ACO17 ̄。几乎在同时,Spanu等 从病原激发因子处理的番茄 细胞中提取的RNA,然后,注入到爪蟾卵细胞中,使其获得了转变ACC为乙烯的能力,并且该酶的 动力学、需铁及立体专一性与所期望的真实的ACO一致。反义的pTOMI3和番茄细胞RNA一起 注入到爪蟾卵细胞中,抑制了ACO的表达,因此,指导合成ACO的RNA与pTOM13有同源区, 从病原菌诱发因子所诱导而准备的cDNA文库中得到了与pTOM13有高同源-睦的几个克隆株,其 中的一个为pTOM5,它所编码的ACO与pTOM13转录产物有88%的同源性。 除了番茄外,从其他多种植物中获得了ACO基因(表2)。像ACS一样,ACO也为多基因家族 所编码:如从番茄中已分离到了3个不同ACO基因。用专一的基因探针研究表明,这些基因在成 熟果实和伤害叶片里表达有差异,不同植物ACO基因的同源性比ACS高.一般在蛋白质水平上 同源性都在80%以上。 1.3 2 ACO的生物化学性质 由于从pTOM13推测的aa序列与黄烷酮一3-羟基化酶的序列类似,Ververidis等利用与提取 和分析黄烷酮一3-羟基化酶相同的条件进行试验 目,首先报道了从甜瓜果实匀浆中提取到具活性 的ACO。这些条件包括在 下、加铁和抗坏血酸。这些条件使ACO活性完全恢复,并具有一定的 立体专一性 离心分离时,酶存在于可溶性成分中。基于这些结果,Ververidis认为17s],ACO与2一氧 谷氨酸的双氧酶相类似,所有这些酶都要求Fe 和抗坏血酸。进一步研究表明,用凝胶过滤测得酶 的Mr为41 kD,Km为60 gM,最适pH7.5。尽管类似于2一氧谷氨酸的双氧酶,但ACO不要求2一 氧谷氨酸为辅基,ACO反应机理可能类似干异青霉素合成酶和GA 3B一羟化酶,这些酶都需F , 但不需要2-氧谷氨酸[791。Co- ̄ ̄SH一试剂、自由基淬灭剂和EDTA可以抑制ACO的活性。EDTA可 能是鳌合介质中的自由铁离子。1,2-二羟萘是ACO活性最强的抑制剂,因为它与铁有很强的结合 能力。1.10-菲咯啉也是Fe 的鳌合剂,所以也可以抑制ACO 2一氨基异丁酸为ACO竞争性抑制 剂。氧化磷酸化的偶联剂(DNP和CCCP)也能抑制酶活 维普资讯 http://www.cqvip.com
92 热带亚热带植物学报 第1 0卷 在苹果的匀浆中ACO与颗粒组分相结合I 。从苹果中纯化的溶解状态的ACO表现出了均一 性,凝胶过滤法测得其分子量为39 kD,SDS-PAGE测得其分子量为35 kD,表明它是一种单体。部 分的氢基酸序列与pAE12克隆片段推测的序列极为吻合 在苹果呼吸峰之前.用乙烯处理,不管在 体内或离体情况ACO的活性都与乙烯的形成相吻合。纯化的ACO绝对需要Fe 和Vc,但不需2一 氧谷氢酸。在许多植物中ACO活性随CO 浓度的升高而提高。空气中的CO 浓度达0.5%时酶活 性达到其最大活性的一半.当CO 为2%一4%时.酶活达到最大。 Dong等建立了由ACC到乙烯反应的化学计量 : ACC+Oz+抗坏血酸——— 一C 2}L—CO2+HcN+脱氢抗坏血酸+2H2O ACO氧化的确切机理仍有待于进一步研究。 1.3.3 ACO在细胞中的定位 在乙烯生物合成途径未被阐明之前,人们都已广泛相信,至少一部分的乙烯形成酶应定位于 膜上,因为人们发现 乙烯生物合成对渗透溶液敏感,被Ca" 所稳定。当发现ACC是乙烯生物合 成的直接前体后,两个与乙烯合成有关的特异催化酶被提出,ACO在细胞中的定位被重新提出。在 番茄果实中ACS为可溶性酶.并且没有证据说明它在其他植物中定位于膜上,而大量证据都证明 乙烯的生物合成要求具完整性的膜 I。John等提出ACO的活性偶联质子的跨膜运输,乙烯的形成 要求维持一定的膜势 I。然而这个理论没有被实验所证实 ,从蚕豆叶片分离到具有中心液泡的原 生质体或从原生质体分离到的液泡都能把外施的ACC转变为乙烯,无液泡的原生质体丧失了 ACO活性,当无液泡的原生质一但重新形成液泡,ACO活性就恢复,说明ACO可能定位于液泡膜 上[931。转基因的酵母经差速离心.发现ACO是一种颗粒状,与1 8 000 ̄g的离心区段相联系。由于 ACO是以颗粒形式出现,因此,ACO可能与膜蛋白形成蛋白与蛋白的复合体。从ACO氨基酸序列 上从11 3—1 34位(甚至到145)氨基酸有很大可能形成含有多个Leu的两性的a一螺旋体,定位于疏 水一端,这个假设的Leu拉链的出现在所有已知的ACO中是保守的,这可 解释ACO在酵母中 维普资讯 http://www.cqvip.com
第1期 陈新建等:乙烯生物合成途径及其相关基因丁程的研究进展 93 以颗粒状出现的原因,也可以解释早期认为ACO与植物膜相联的原因。由于有不同的实验证据, ACO的定位至今尚末解决。可能是不同的ACO有不同的定位。 此外、如前所述ACC也可以在ACC丙二酰转移酶(ACC N-malonytrasferase)的作用下代谢成 为丙二酰ACC(1一(malonylamin o)cycl0propane一1-carboxylic acid,MACE)。MACC实际上是ACC的 结合形态。MACC的形成可调节植物体内乙烯的水平。植物体内乙烯的水平也可以通过乙烯的降 解来调节 由于本文主要集中于乙烯的生物合成途径,所以这些问题在此不拟详述。 2与乙烯有关的基因工程 通过阻断乙烯生物合成或使乙烯受体不 敏感从而达到延迟果实的成熟和花的衰败是 采后生理研究的主要目标。近年来由于对乙烯 分子生物学的研究逐步深人,使人们可以从多 种途径,多方位地控制乙烯以延迟成熟。用遗 传工程的方法达到这一目标、有五种不同的途 径(图3) 第一种途径就是通过SAM水解酶 (SAMase),分解SAM,使之成为MTA和高丝 氨酸;第二种途径就是用反义的ACS、抑制 ACC的产生,或用正义的ACS,通过同源共抑 制而抑制内源的ACS基因的表达;第三种途 径是反义的ACO,从而不能产生乙烯,或用正 义的ACO,通过同源共抑制而抑制内源的 AC0基因的表达;第四种途径就是ACC脱氨 酶,将ACC分解成为一酮丁酸和氨;第五种途径是乙烯受体突变体的应用,使植物对乙烯反应迟 钝或使乙烯信号中断,从而达到保鲜之目的 Z,l SAMase ReGepto r mutant@ 图3用基因工程的方法控制乙烯台成的可能途径 Fig 3 The possible palhways to control ethylene and therefore to enhance shelf-life and market ability offrui ̄or lowers fby genetic transformation m舟 ㈨一 通过控制SAM(或AdoMet)(乙烯生物合成中的第一步)来控制乙烯生物合成的试图没有成功, 因为至少有三种不同的AdoMet合成酶,另外已知AdoMet生成的抑制剂对哺乳细胞都是剧毒旧,但 通过分解SAM,使台成途径形成短路,即不能台成ACC,(图3中①)却是可能的。在大肠杆菌的T3中 有一种酶,称为AdoMet水解酶(AdoMetase或SAMase)能够将SAM分解成高丝氨酸和MTA。由于 AdoMet是乙烯台成的单一前体,它的分解直接降低了乙烯的生物合成。SAM分解后形成的MTA又 是ACS的一个抑制剂,所以SAMase的转入,起到了一箭双雕的作用,既减少了前体物又抑制了ACS 的活性将SAMase的基因转人植物中,转基因植物的花和果实的衰老得到了明显的抑制 。 2.2反义的ACS 萋 Oeller等1991年首先将ACC基因反义地转人番笳,使番茄的成熟被推迟,外用乙烯又可以恢 复其正常成熟 。在其他的植物中也有用ACS的反义基因,如苹果 等。此外,也有正义表达,利用 同源共抑制现象控制内源乙烯合成 。 维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚热带植物学报 第1 0卷 2.3反义的AC0 Hamilton等 先把pTOM13(itpAco ̄/人番茄植株,获得了反义RNA转化植株 该植株受伤叶 片和果实成熟过程的乙烯生成均受到明显的抑制,不转化的对照果实乙烯最高释放量为6.5nmolgh’, 而转化植株果实仅为0.25 nmol g-…h-。对照受伤叶片乙烯产量最大释放量为9 5 nmol Ir’,转化植 株仅为l 0 nmo] h-,。用反义的ACO基因控制花果的成熟和衰老受到科学家的重视,在许多植物上 均有尝试,如在番茄 ’oct、香瓜 l、椰菜[1azl、三角杨” 及康乃馨 等均有应用,取得了较为满意的效 果 2.4 ACC脱氨酶 ACC脱氨酶是从土壤的假单孢菌(P ̄eudomonos sp.)中分离出来的一种可以将ACC分解成为 酮丁酸和氨的酶。在ACC为唯一碳源的培养基上筛选菌株,能正常生长的菌株中含有ACC脱 氨酶 Klee等首先将此酶转入番茄植物中” ,获得了转基因的番茄果实,乙烯生物合成的抑制率达 97%,从而果实成熟明显延迟。ACC脱氨酶的优势之处在于它破坏ACC,而不是靠反义抑制,因此, 它具有通用性,可用于不同的作物,扩大了使用范围。而反义的ACC和ACO只能用于同种植物, 如番茄中的ACS和ACO只能用于番茄。最近Jia等人[1c6.1 又从青霉菌(Penicillium)中得到了ACC 脱氨酶,发现它与已发现的P. ̄e11 ̄olrlol?os sp圾土星汉逊酵母(Ha ̄senula mrnⅢ)中的ACC脱氨 酶分别有50%和54%的同源性 可见自然界中也存在着多种类型的ACC脱氨酶,目前至少发现了 三种,但在植物中尚未发现。 2.5乙烯受体突变体 近年来乙烯受体的研究为利用基因工程控制植物对乙烯的感知,开辟了一条延迟花果衰老的 新途径[IC ̄.teg]。拟南芥err. 是一个乙烯受体的显性突变体。突变体是由于乙烯受体的氨基酸改变,使 之结合乙烯的能力下降(如前所述),从而阻碍了植物对乙烯信号的感知及传导途径,因而突变体 对乙烯不敏感。将err・必的基因转人番茄和矮牵牛,使转基因植物的花果的成熟及衰老明显地推 迟,从而起到了保鲜之目的(图3中⑧)。 2.6其他 以上都是利用抑制乙烯.起到果实保鲜作用。但是,在农业生产上有时需要促进成熟,以提高品 质或促进早熟利于下茬作物的播种,如烟草成熟度好,品质就好,因此需要乙烯的正义表达。然而, 这方面的研究极为鲜见 笔者已构建了在Psag !控制下的兰花ACS基因,并在烟草中得到表达C艾 章待发)、以图获得成熟度好的烟草新品种。此基因也可用于棉花等作物的催熟,有利于收获。 综上所述,近年来人们对乙烯的研究取得了长足的进展,乙烯生物合成途径中的关键酶基因已 相继被克隆、被鉴定 通过基因工程的方法人为乙烯的生物合成已初步显示出诱人的前景。相 信随着研究的不断深入,技术的不断完善,会有更多、更好的通过内源乙烯生物合成的转基因 的新品种出现,人类生活也将会因此而增色。 参考文献: Ill Johnson P R EckerI R The ethylene gas signa ̄transduction path ̄ay:a molecular perspective【JJ.Annu Rev Ge .1998.32:227— 254 【2]Lieberman M,Mapson L W Genesis and biogenesis ofethylene lJJ Nature,1964,204;343~345. 维普资讯 http://www.cqvip.com
第1期 陈新建等:乙烯生物合成途径及其相关基因丁程的研究进展 [3]3 Lieberman M,Kunishi A,Mapson L W,et a1.Stimulation ofethylne productieon in apple dssue slices methionine田Phy ̄io1.1966,41:376-382 plant J Adams D Yang S F Methionine matabolfgm in app/ ̄tissue:implication of S-denosylome ̄ionine as all intermedlte ian the conversion ofmethionineto ethylene【 PlantPhysiol,1977,60:892—896 [5]5 Yung K H,Yang S F,Schlenk F Methionine synthesis iom 5-fmethylthioribose in apple tissue【J】.Biochem Bi0phys Res Commua, 1982,104:771—777 【6】YipWK,Yang S R.cyanidemetabolismin relationto ethyleneproductionin planttissuesⅡ】Plant Physiol,1988,98:473-476. 【7]JiaoX三Philosoph-HadasS.Su LY.The conversion of1-(malonylanmino)cyalopane-I・car'ooxylic acidto1-arninoeyel ̄pmpane I- carboxylic acidin planttissues[JI.Plant Physfo1.【986.8l:637—64【 fgJ He时O.Persson LMolecular genetics ofpolyamine synthesisin eukaryotic cells『J]TrendsBiochem Set,1990 15:1 53~I 58 【9】Tabor C W.Tabor H Methionine axlenosyltransferase(s-adenosylmethionine synthetase)and 5-adenosylmethionine deearboxylase [Jl Adv Enzymol,1984,56:251—282 【1 0】Thomas旺Su ̄in-Koran Y SAMS],the structural gone for one ofthe S-axlenosylmethlonine synthetase in s ^∞w州 …… “ [Jl J Biol Chem,i987 262:16704—16709. I】Peieman J,SaitoK Cottyn B Structure and expression analys幅ofthe S-adenosylmethionine synthetase gonefamilyin Arabidopxi ̄ thal6au ̄【J_Gett ̄,I989,84:359—369 [12]WoodsonW R.ParkKY,DroryA Expression ofethylene biosynthetic pathwaytranscriptsin senescing carnationfiowers朋Ptamt Physio1.1992,99:526-532 【l Boerjan W,Bauw G,V Montagu M Distinct phenot) ̄es generated by overexpression and suppression ofS-adenosyl-L-methionine reveal developmental patterns ofgene silencing in toba ̄o【 Plant Cell,1994,6:1401—14i4 【l4】IzhakiA,ShoseyovO,WeisD.A petunia cDNA encodingS-axlenosyl—methionine syathase【J】.Plant Physiol,I995,108:841—842. 【l5】Dekeysen R A,Ches B,De Ryeke R,at al Transinte gene expression in intaet and organized tissues 】Plant Cell,1990,2:591一 ∞2 [16]Espartero J,Pintor-Toro J A,Pardo J M Diferential accumulation of S-adenosyimethione synthetase transcripts in response to salt stress【 P LantMol Bio1.]994,25:2t7-227 【17】Gomez-Gomez L,Carrasco P Differential expression ofthe S-adenosyl・L-methionine synthase gene ̄during pea development叨 Plnta Physioi,1998,1 I 7:397-405 [18]Yu Y B,Adams D O,Ya岵S F卜aminocycIopropane-I ̄arboxylate synthas.e.a key enzyme in ethylone biosynthesis[J】.Arch Biochem Biop时 I979,198:280—286. syntbase by its substratc,S-ade ̄osylmethionine f^ /a:12th International Conference 0n Plnta Growth Substances fc]Heidelberg:Int:Plant Growth Subs ̄nees Asso%1985,36 【Abstr) [2O】Acaster M A,Kande H.Properties and partial purification of Physiol,1983,72:139—145 f21]BIeecker A B,Kenyon W H,Somerv…e g C.U of monocIOtla;I antibodies ii1 the purifr ̄tion and characterization of I—amino— eyclopropane4-carboxylic acid synthase,an enzymein ethylene biosynthesis『Jj PraeNatl Aead SciUSA,1986,83:7755-7759. [22J Edelman H,Kende H Acomparison off-aminocycfopropane—f-carboxyl ̄ein vitrotrarJsfation productand饥 面 fe ld eprotefn in ripening tomato m Pinata.I990,1 82:632—638 【23]RoI ̄mann W H,Peter G E,0 ̄1let P W,吼ai 1-Aminocyclopropane—l-carboxylate synthas ̄in tomato is encoded by a multigene familywhosetranscription_sinducedduring 1t andfloral sen ̄cence[J J_JMolBiol,1 99l 222:937—961 【24]Van Der Stracten D.Van Wiemeersch L'Goodman H M,et al Puriifcation and partil characteriazation of I-aminocyelopropane-I- carboxy/ate synthasefromtomatopericarplJ】.Eur JBi ̄chem,J989.1 82:639—647 [25】Van Der Straetsn D,Van Wiemeersch L,Goodman H M,ct a1.Cloning and sequence oftw0 different cDNAs encoding I-amino- eyclopropane-1-carbox'ylate synthaseintomato[J]ProcNatlAcad SciUSA,1990,87:4859-4863 【26】Privalle LS,Graham J S.Ra ̄i/o-labelingofawound-/nduciMe oyridoxal phosphate-utilizingenzyllle ̄evidencefor Ltsidentiifcation as ACC syntha.se fJ1 Arch Biochem Biophy ̄,1987,253 333-340 【27】Hyodo H,Tanaka Y, Watanabe K. Wound-induced ethylene production and 1-amiocyclnopropane-l-carboxylte eeynthase in mesocarp tissue ofwinter squash fruit_J_.Plant Catl Physiol,I983,24:963-969 【28】SatoT.OclierPW,TheologisA The1-amlnocyclopropane-I-carboxylte syanthaseof0 -nncherichi ̄l colt,andprimarystructure determination .nm Puriifcation,properties,expr ̄sion DNA ̄9uemceanalysisI Jj_JBioiChem,l991,266:3752-3759 [29】 Adams D O.Yang S F.Ethylene biosynthesis:identiitcation of I-aminoeyclopropane-I-carboxylic acid as n iantermediate in the coversion ofmethionineto ethyloneD】ProcNatlAcad SciUSA.1979,76:170—174 口01 Ramalingam LeeKM,Woodart R etal Stereochemical COIJrSeofthereaction catalyzedbythe pytidoxal phosphate-dependent enzyme I.删inoeyclopropane-I-carb ̄xylat ̄synthase_J'Pmc NatI Acad Sci UgA,I985.82:7820—7824 维普资讯 http://www.cqvip.com
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