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贪吃女王Grief
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WSY-recording

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分享一篇多肽信号在胚胎与胚乳之间移动,调控胚胎角质层发育的文章。

在胚胎发育早期,胚胎中产生TWISTED SEED1(TWS1)小肽的前体,通过初生不连续角质层的空隙,扩散到胚乳中,由胚乳特异表达的ABNORMAL LEAF SHAPE1(ALE1)酶加工成活性肽,回到胚胎中,与胚胎特异表达的受体激酶GASSHO1/2(GSO1/2)识别,调控形成完整的胚胎角质层。

植物的角质层(The plant cuticle)是由疏水的脂质和蜡质分泌到表皮细胞的细胞壁外侧后形成的。

在拟南芥胚胎发育的早期,胚胎角质层是初生不连续的,到心形胚时期,胚胎表皮细胞外侧形成完整的角质层,将胚胎细胞与周围的胚乳细胞等隔开。

GASSHO1 (GSO1) 和GSO2 受体激酶在 胚胎 中表达,影响在胚胎发育过程中影响角质层的功能。 gso1 gso2 双突变体表型:对亲水性燃料的透性增强,50-80%的子叶融合。     转录因子ZHOUPI (ZOU) 和ABNORMAL LEAF SHAPE1 (ALE1)是两个胚乳特异的转录因子(endosperm specific proteins)。有研究表明 GSO1、GSO2与ZOU、ALE1在同一条通路上调控胚胎发育。

枯草杆菌蛋白酶(subtilase)在 胚乳 中表达,能够对肽前体进行加工,TWS1 前体和GASSHO 受体在 胚胎 中表达。TWS1在2016年被报道与角质层的沉积有关。

被子植物的种子可以划分为三个区间:合子胚、胚乳、种皮。 CASPARIAN STRIP INTEGRITY FACTORs (CIFs)是一种酪氨酸硫酸化多肽【个人注:酪氨酸硫酸化多肽需要进行翻译后修饰,该类多肽有:PSK\PSY\RGF,通过酪氨酸硫酸化转移酶 TPST 进行催化】, CIF1/2作为GSO1/2的配体 ,调控根内皮层中凯氏带的形成。那CIFs是否调控胚胎角质层的发育呢。作者沿着这条思路,构建遗传材料 cif1 cif2 cif3 cif4 ,并未观察到种子扭曲、高渗表型表型(fig. S1A)。

在2016年报道了TWS1调控胚胎角质层,这里作者重新敲除得到了 tws1 的突变体,与 gso1-1 gso2-1 种子扭曲、高渗表型一致,且不存在加性, 说明TWS1与GSO1/2在同一条通路上。

并且在 tws1 中胚胎角质层的发育也同样受损,更进一步暗示TWS1可能与GSO1/2共同调控胚胎角质层的发育。【可从上述表型,以及已有的报道中推测,因为GSO1/2的配体是与TWS1同属于硫酸化的肽】

【至此,本文通过TPST酶的突变表型,推测受该酶加工的某种肽调控该表型,于是首先猜到CIFs,但是四突没表型,于是猜测其他的,结合TWS1多肽的报道,重新敲除后确定TWS1表型。文章做到这里,一般的思路是往下验证TWS1与GSO1/2互作,共同调控表型,结束,比较常规,且同类家族的多肽CIFs与GSO1/2作为配体受体已经被报道过,新意有待提升。】     那么作者是如何往下进行思考的呢?

【前文提到的 ale1 表型,以及领域内的背景知识:ALE1与GSO1/2在同一条通路上调控胚胎角质层的发育,并且ALE1蛋白酶是在胚乳中特异表达,那如果能够阐明ALE1的加工对于TWS1的活性是必须的,那就与这几个基因的表达部位的特异性,以及细胞分区,精确调控相关,就很有意思了。】

接下来证明 TWS1能够被ALE1加工 ,在烟草体内,和体外纯化中证明TWS1被ALE1加工切割,并进一步细化到切割位点位于His 54 和 Gly 55 。将TWS1的这两个氨基酸突变后,TWS1将不能被ALE1切割,说明这两个氨基酸残基对于TWS1的剪切位点非常关键。并且依赖于ALE1的加工发生在TWS1的C端。【后面的几句没太懂,个人理解是,TWS1和CIFs的氨基酸序列比较来看,由于CIFs位置更靠C端,TWS1没那么靠近C端,所以TWS1的C端需要ALE1进行加工来激活TWS1的活性。】这或许可以解释同类硫酸化多肽在种子和根中发挥不同功能。

通过以上三类实验,证明了:         1、TWS1被ALE1加工         2、TWS1与GSO互作         3、N端硫酸化至关重要         4、C端ALE1切割至关重要

tpst 纯合突变体用野生型花粉进行授粉后,没有胚胎表型,在F1代中只有tpst x tpst展示出表型,说明该表型是 合子起源【?】。

TPST在种子中遍在表达,为了探索哪一个区室的TPST对TWS1产生影响,于是分别用遍在启动子 RPS5A 、胚胎特异启动子 PIN1 、胚乳特异启动子 RGP3 驱动TPST的表达。结果: RPS5A 、 PIN1 下均能回补,只有 RGP3 驱动下,不能回补,这暗示 TPST对TWS1的加工在胚胎中发生 。

并且TWS1的定位分析显示:TWS1在胚胎初期开始在整个胚胎区域表达,随后,被限制在root tip【表达pattern同样暗示了:这种前后期表达的差异非常重要】。

【 那么TWS1作为信号肽在胚胎中产生,在胚胎中用TPST进行N端硫酸化加工,为什么还需要跑到胚乳中用ALE1进行C端加工,然后再跑回胚胎中与受体GSO结合,调控胚胎角质层完整性的沉积?这样穿梭的意义,或者需要在特定细胞分区之间加工的意义是什么呢? 】      作者在 tws1 背景下转入 pTWS1:ALE1 ,得到胚胎特异表达的ALE1,然后通过杂交引入TWS1,这样得到均在胚胎中表达的TWS1、ALE1以及GSO【为什么要在 tws1 背景下】。该类种子成熟时严重枯萎,但仍有部分可以发芽,说明胚胎中所有信号持续共表达会对种子发育产生负面影响,胚胎信号的持续激活,引起种子的应激基因上调。这就为上一个问题提出了解释:空间的分区或许提供了 胚胎信号衰减 的条件。

以上两部分说明了:TWS1信号若在从产生到加工一直在胚胎中,即胚胎信号在胚胎中持续共表达,会引起种子应激,对种子发育有害。在胚乳中进行的加工,具有对胚胎发育/角质层沉积的调节作用。

综上,作者提出,TWS1在胚胎产生,胚乳加工,再返回胚胎发挥功能,这样的双向信号传导模式能够有效地监察胚胎角质层的完整性。具体为:

参考文献

1. 2. 3. 4. 5.

通讯lab

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苦丁茶1苦丁茶

1、学位论文

[序号]主要责任者.文献题名[D].出版地:出版单位,出版年:起止页码(可选).

例如:[4]赵天书.诺西肽分阶段补料分批发酵过程优化研究[D].沈阳:东北大学,2013.

2、专著、论文集、报告

[序号]主要责任者.文献题名[文献类型标识].出版地:出版者,出版年:起止页码(可选).

例如:[1]刘国钧,陈绍业.图书馆目录[M].北京:高等教育出版社,1957:15-18.

3、论文集中的析出文献

[序号]析出文献主要责任者.析出文献题名[A].原文献主要责任者(可选)原文献题名[C].出版地:出版者,出版年:起止页码.

例如:[7]钟文发.非线性规划在可燃毒物配置中的应用[A].赵炜.运筹学的理论与应用——中国运筹学会第五届大会论文集[C].西安:西安电子科技大学出版社,1996:468.

扩展资料:

参考文献类型及文献类型,根据GB3469-83《文献类型与文献载体代码》规定,以单字母方式标识:

1、专著M ; 报纸N ;期刊J ;专利文献P;汇编G ;古籍O;技术标准S ;

2、学位论文D ;科技报告R;参考工具K ;检索工具W;档案B ;录音带A ;

3、图表Q;唱片L;产品样本X;录相带V;会议录C;中译文T;

4、乐谱I; 电影片Y;手稿H;微缩胶卷U ;幻灯片Z;微缩平片F;其他E。

参考文献类型:专著[M],会议论文集[C],报纸文章[N],期刊文章[J],学位论文[D],报告[R],标准[S],专利[P],论文集中的析出文献[A],杂志[G]。

参考资料来源:百度百科——参考文献标准格式

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天才和笨蛋

生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称,是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能,易消化吸收,有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用,食用安全性极高,是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。以下为几种重要生物活性肽的发展状况。乳肽早在20世纪50年代,该公司即以乳酪蛋白酶解制取了第一代的酪蛋白肽和氨基酸混合物,含5~8个氨基酸组成的肽和70%以上的游离氨基酸,用于低抗原性防过敏牛奶粉,在市场上行销40多年;60~70年代,开发出第二代的高度水解乳清蛋白肽混合物,含10~12个氨基酸组成的肽和40%~60%的游离氨基酸。以上两代产品的游离氨基酸含量过高,影响了产品的风味和生物效价;90年代,推出了低度水解乳清蛋白肽混合物,含10~15个氨基酸组成的肽和20%以下的游离氨基酸,产品风味明显改善,生物效价提高。 992年,和研究了胰蛋白酶、凝乳蛋白酶等酶的固定化反应器制取乳肽的工艺,可以通过调节流速来控制反应程度,并通过重复使用酶来降低成本。1989年,.和.研究了带超滤膜的酶反应器,在反应器内加入钙和磷酸根离子,用于制备酪蛋白磷酸肽和去磷酸化酪蛋白多肽。 我国对乳肽的研究不多,主要是进行蛋白酶的筛选和酶解工艺的优化,如1991年,肖安乐等人筛选出胰蛋白酶的胰酶是水解变性乳清蛋白质的最佳酶种;1994年,王凤翼等人对胰蛋白酶控制水解α-酪蛋白的最佳条件进行了优选;张和平等人采用胰蛋白酶水解热敏性乳清蛋白,获得热稳定好、易溶解的多肽,并以此开发出稳定性良好的乳清饮料;1995年,于江虹也从牛乳酪蛋白中分离提纯获得酪蛋白磷酸肽,证实了其在小肠中可与钙、铁等矿物质形成可溶性络合物,促进人体对钙、铁的吸收;广州市轻工研究所生产的酪蛋白磷酸肽CPP含量达85%以上,易溶于水,加工性能稳定,已在我国市场上推出。最近,我国生物工作者开发了采用微生物发酵控制、蛋白转化率高的乳肽产品,其中氨态氮占20%左右、肽态氮占80%左右,产品无不良气味,已获专利;湖北工学院吴思方等人进行了固定化胰蛋白酶生产酪蛋白磷酸肽的研究,CPP得率为%,产品中CPP总含量为15%,此工艺中酶可重复多次使用,既降低了成本,又有利于产品分离和生产自动化。大豆肽大豆肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离、精制而得到的多肽混合物,以3~6个氨基酸组成的小分子肽为主,还含有少量大分子肽、游离氨基酸、糖类和无机盐等成分,分子质量在1000μ以下。大豆肽的蛋白质含量为85%左右,其氨基酸组成与大豆蛋白质相同,必需氨基酸的平衡良好,含量丰富。大豆肽与大豆蛋白相比,具有消化吸收率高、提供能量迅速、降低胆固醇、降血压和促进脂肪代谢的生理功能以及无豆腥味、无蛋白变性、酸性不沉淀、加热不凝固、易溶于水、流动性好等良好的加工性能,是优良的保健食品素材。 大豆肽的生产有酸法水解和酶法水解。酸法因水解程度不易控制、生产条件苛刻、氨基酸受到损害而很少采用;酶法水解易控制、条件温和、不损害氨基酸而大多被采用。酶的选择至关重要。通常选用胰蛋白酶、胃蛋白酶等动物蛋白酶,也可选用木瓜和菠萝等植物蛋白酶。但应用较广的主要是放线菌166、枯草芽孢杆菌1389、栖土曲霉3942、黑曲霉3350和地衣型芽杆菌2709等微生物蛋白酶。 20世纪70年代初,美国首先研制出大豆肽,公司建成了年产5000吨食用大豆肽装置;日本于80年代开始研制大豆肽,不二制油公司首先采用酶法规模化生产出3种大豆肽,雪印和森永等乳业公司应用大豆肽生产食品。 我国近几年也开展了大豆肽的生产和应用研究。江西省科学院高科技中心李雄辉等人采用ASI389中性蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶水解生产大豆肽,使大豆肽生成率为%,肽态氮含量大于85%,游离氨基酸含量小于8%,平均肽键长度5~8,分子质量2000μ左右。双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度,又减轻了产品苦味。华南理工大学黄惠华等人用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解试验,测得木瓜蛋白酶的动力学常数。另外,无锡轻工大学的葛文光对大豆肽的生理功能及作用效果进行了研究;郭敏亮采用豆粕生产出大豆肽饮料等。 根据大豆肽的理化特性,可用大豆肽为基本素材,开发肠胃功能不良者和消化道手术病人康复的肠道营养食品的流态食品、降胆固醇、降血压、预防心血管疾病的保健食品,增强肌肉和消除疲劳的运动员食品、婴幼儿及老年人保健食品、促进脂肪代谢的减肥食品、酸性蛋白饮料和用作促进微生物生长、代谢的发酵促进剂等。高F值寡肽高F值寡肽即是由动、植物蛋白酶解后制得的具有高支链、低芳香族氨基酸组成的寡肽,以低苯丙氨酸寡肽为代表,具有独特的生理功能。F值是指支链氨基酸(BCAA)与芳香族氨基酸(AAA)的摩尔比值。 1976年,Yamashita等人首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白酶解中制得含低苯丙氨酸的寡肽混合物,产率分别为%和%,苯丙氨酸含量分别为%和%。1982年,Nakhost等人用α-胰凝乳蛋白酶和羧肽酶A酶解大豆蛋白,也制得相似的产物。1986年,Soichi等人进行了多种酶分别酶解乳清蛋白制取低苯丙氨酸寡肽的多种工艺、方法试验,结果以胃蛋白酶-链霉蛋白酶两步水解法为佳,产品得率为%、苯丙氨酸含量为%。1991年,Shinya等人用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶水解玉米醇溶蛋白,制取了无苦味高F值寡肽,产率为%,F值,AAA含量为%。 1996年,西班牙的Bautista等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白,制取高F值寡肽,产率为%,F值为,AAA含量为%。王梅也在1992年首次采用碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶降解玉米黄粉;成功地研制出高F值寡肽混合物,产率为%,F值为,AAA含量为%,完全符合高F值制剂的要求,为解决玉米湿法淀粉厂副产品——黄粉的综合利用开创了新路子。 高F值寡肽具有消除或减轻肝性脑病症状、改善肝功能和改善多种病人蛋白质营养失常状态及抗疲劳等功能,除可制作治疗肝疾药品外,还可广泛用作保肝、护肝功能食品,烧伤、外科手术、脓毒血症等高付出病人及消化酶缺乏患者的蛋白营养食品和肠道营养剂,高强度劳动者和运动员食品营养强化剂等。谷胱甘肽(GSH)谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的活性三肽,广泛存在于动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中,各种蔬菜等植物组织中也有少量分布。谷胱甘肽具有独特的生理功能,被称为长寿因子和抗衰老因子。日本在50年代开始研制并应用于食品,现已在食品加工领域得到广泛应用。我国对谷胱甘肽的研究尚处于起步阶段。 谷胱甘肽的生产方法主要有溶剂萃取法、化学合成法、微生物发酵法和酶合成法等4种,其中利用微生物细胞或酶生物合成谷胱甘肽极具发展潜力,目前即以酵母发酵法生产为主。 由于谷胱甘肽分子有一个特异的γ-肽键,决定了它在人机体中的许多重要生理功能,如蛋白质和核糖核酸的合成、氧及营养物质的运输、内源酶的活力、代谢和细胞保护、参与体内三羧酸循环及糖代谢,具有抗氧化、抗疲劳、抗衰老、清除体内过多自由基、解毒护肝、预防糖尿病和癌症等功效,因此而成为机体防御功能肽的代表。谷胱甘肽除可在临床上用作治疗眼角膜疾病,解除丙烯酯、氟化物、重金属、一氧化碳、有机溶剂等中毒症状的解毒药物外,还可用于运动营养食品和功能食品添加剂等。中国在生物活性肽的研究开发上,从事活性肽的研究单位也多从医药角度出发,研究力量及投入较少,限制了活性肽药食两用功能的发挥,市场上国产的活性肽药品和食品寥寥无几。但近几年研究逐步活跃起来,报道渐多,前景看好。当前生物活性肽研究开发的方向是:肽的定向酶解技术开发,包括高效、专一性强的酶种选育、复合酶系共同作用机理、机制,脱苦微生物的分离、纯化和机理研究,酶解工艺改进技术等;功能性肽的分离、分析技术开发,包括新型高效分离设备和分离工艺,灵敏度高、简单易行的目标肽活性分析检测体系和分析技术及下游精制技术;肽的功能性生物学评价研究;生物活性肽功能食品开发等。

234 评论

little1208

好的。找我下。

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