全 文 ：·综述与专论· 2016, 32(1):8-14
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN
天 冬 氨 酸 蛋 白 酶（Aspartic proteinases，APs ；
EC3.4.23）是一类以天冬氨酸残基作为催化活性位
点的蛋白水解酶，该类蛋白酶在新合成时都是以单
链的酶原形式存在，经过加工形成具有催化活性的
蛋白酶单体或异源二聚体［1］。APs 广泛存在于各
种生物中，包括脊椎动物、植物、酵母、线虫、绿
藻及病毒等，很多重要的蛋白酶都属于此类蛋白
酶，如胃蛋白酶（Pepsin）、肾素（Renin）、组织蛋
白酶 D（Cathepsin D）、逆转录病毒蛋白酶（HIV-1
proteinase） 等。 在 MEROPS（http://merops.sanger.
ac.uk/）数据库中，根据 APs 氨基酸序列的同源性、
进化关系以及蛋白质的三级结构，将该类蛋白酶分
成了 6 个类群，16 个家族，其中，植物 APs 主要分
布在 AA 类群中的 A1 和 A11 家族，少数在 AC 和
AD 类群中［2］，并且在多物种、多组织中都鉴定到
了植物 APs［3-6］。与动物 APs 类似，植物 APs 也是
在酸性 pH 中有活性，大部分能被胃蛋白酶抑制剂
特异性抑制。相对于动物来说，人们对植物 APs 的
研究相对滞后一些，然而，自 20 世纪末，越来越
多的植物 APs 被人们所鉴定和认识，人们发现植物
收稿日期 ：2015-03-27
基金项目 ：唐山市科技计划项目（14130274a），河北联合大学培育基金（GP201304），河北联合大学博士启动基金（2710101150）
作者简介 ：葛伟娜，女，博士，讲师，研究方向 ：蛋白质组学、生物信息学 ；E-mail ：gwn-06@163.com
植物天冬氨酸蛋白酶的研究进展
葛伟娜  李超  张家琦  张岚  王振怡
（华北理工大学生命科学学院，唐山 063009）
摘 要 ： 天冬氨酸蛋白酶是四大类蛋白水解酶之一，广泛存在于多种生物中，参与了很多重要的生理过程。相对于其他生
物而言，对植物天冬氨酸蛋白酶的研究相对滞后。自 20 世纪末以来，这一领域的工作取得了重大进展。经典的植物天冬氨酸蛋白
酶除了具有保守的蛋白酶结构域外还有一段植物特有的插入片段 ；在动植物分离之后，植物天冬氨酸蛋白酶基因家族进行了大规
模的扩增 ；该类蛋白酶在植物的整个生长发育过程中发挥重要的功能，尤其是胁迫反应、有性生殖、衰老和程序性死亡以及蛋白
质的加工和降解。对近些年植物天冬氨酸蛋白酶的研究进展进行综述，并对其未来的发展进行展望。
关键词 ： 天冬氨酸蛋白酶 ；加工和灭活机制 ；胁迫反应 ；有性生殖 ；程序性死亡
DOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.01.003
Research Advances on Plant Aspartic Proteinase
GE Wei-na LI Chao ZHANG Jia-qi ZHANG Lan WANG Zhen-yi
（College of Life Sciences，North China University of Science and Technology，Tangshan 063009）
Abstract: Aspartic proteinases constitute one of four super-families of proteolytic enzymes, and are widely distributed in varied living
organisms and involved in many biological processes. Compared with other organisms, the research on plant aspartic proteinases is relatively
lagging behind. Since the end of last century, significant progress has been made in this area. Except conserved proteinase domain, typical plant
aspartic proteinases have a specific insert only in plant. After the separation of plant and animal, the gene family of aspartic proteinases has
expanded largely ；these proteinases play important role in whole progress of plant growth and development, especially in stress response, sexual
reproduction, senescence and programmed cell death, and the processing and degradation of protein. In this context, the research advances in
plant aspartic protease is reviewed and its future development is prospected.
Key words: aspartic proteinase ；processing and inactivation mechanism ；stress response ；sexual reproduction ；programmed cell
death
2016,32(1) 9葛伟娜等：植物天冬氨酸蛋白酶的研究进展
APs 也有一些自己特异的结构和功能。本文将对近
些年 APs 的研究结果做一全面总结和归纳，旨为全
面认识该领域及推进其进一步发展提供一定的现索。
1 植物天冬氨酸蛋白酶的一般结构
对目前所鉴定到的植物 APs 的氨基酸序列进行
分析发现，其前体结构具有一些共同特征，如图 1
所示，典型的植物 APs 前体一般都具有以下结构域：
N 端的信号肽、前片段（Prosegment）、N 端结构域、
植物特有的插入片段（Plant specific insert，PSI）、C
端结构域以及两个催化基序 Asp-Thr-Gly（DTG）和
Asp-Ser-Gly（DSG）［7］。除了典型的植物 APs 外，近
些年还鉴定到一些植物 APs 没有 PSI 结构域，但具
有典型 APs 所包含的其他结构域，如大麦珠心细胞
中的 nucellin［8］，烟草叶绿体中的 CND41［9］，拟南
芥和水稻中的 CDR-1［10，11］等，根据其结构和序列
的相似性，进一步被分为两大类，一类为 nucellin-
like 的 APs ；另一类被称为非典型的 APs［7］。
目前只有两个 APs 的三级结构被解析 ：Cardosin ؑਧ㛭˗ ࡽ⡷⇥˗ Ἵ⢙⢩ᴹⲴᨂޕ⡷⇥˗ ⍫ᙗս⛩˗ Nㄟ˗ Cㄟ
图 1 植物天冬氨酸蛋白酶的一般结构
A 的成熟形式［12］ 和 phytepsin 的前体［13］，两个蛋
白酶都属于典型的 APs，成熟形式都是双链蛋白酶，
其三级结构与 A1 家族中的非植物成员有类似的折
叠方式，包括 β 折叠，多个 α 螺旋，两个肽段组成
两个球形结构，催化活性位点位于两个球形结构的
中间，连接活性位点与球形结构的两段肽段比较灵
活，允许合适的底物进入到催化裂口与活性位点相
接触，从而决定着 APs 的底物特异性［1，14］。
2 植物 APs 特有的结构——PSI
典型的植物 APs 前体几乎都有一个约 100 个
氨基酸组成的蛋白序列，称为植物特有的插入片段
PSI。该片段位于植物 APs 前体的 C 端，在蛋白酶成
熟的过程中 PSI 被裂解去除形成二聚体，也有部分
APs 保留了 PSI 形成单体 APs［15］。在动物和微生物
的 APs 中没有 PSI 序列的同源片段，但是该序列与
鞘脂激活蛋白样蛋白（Saposin-like protein，SAPLIP）
高度相似。重组的 StAsp-PSI 的三维结构被解析了，
发现 PSI 含有 6 个保守的半胱氨酸残基，三维结构
显示有 5 个兼性的 α-螺旋，这些螺旋通过 3 个二硫
键连接在一起形成一个致密的球形结构。此外，还
有一些疏水残基和一些糖基化位点［15］。但是随后的
研究发现，PSI 并不是一个真正的 saposin-like 结构
域，而是 saposin-like 结构域的 N 端和 C 端交叉后形
成的新结构，因此又称作 swaposin 结构域［13，16］。计
算机模拟分析显示，植物 PSI 已经形成了一种新的
不同于 SAPLIP 家族的三级结构［17］。
PSI 有哪些功能呢？人们根据其结构特点推测
可能具有与 SAPLIP 家族相似的功能，如指引蛋白
定位于囊泡，裂解细胞膜，参与防御反应等。事实
上，近些年的实验也证明了 PSI 确实具有上述功能。
在烟草原生质体的瞬时表达实验中，将 phytepsin 中
的 PSI 删除后，导致变短的 phytepsin 分泌到胞外，
而野生型的 phytepsin 一直在囊泡中累积，因此推测
PSI 与 APs 的前体从高尔基体到囊泡的分选有关［18］。
土豆 StAsp 中的 PSI 能够以剂量依赖的方式杀死两
种病原菌，这是由于 PSI 能与病原菌的细胞壁或细
胞膜直接接触，导致细胞膜的渗透性增强最终使得
细胞裂解病原菌死亡［19］。而最新结果显示 StAsp-
PSI 导致细胞膜不稳定的主要原因是与细胞膜结合的
时间而非浓度［20］，这之间的矛盾还需要更多的实验
来证明。另外，番茄中的 lycoAP-PSI 和食虫草中的
NaAP4-PSI 也通过破坏细胞膜的方式参与了植物的
病原菌防御反应和细胞死亡时的自溶过程［21，22］。目
前 PSI 的酵母表达体系已经建立，这对于更深入的
研究 PSI 抗菌性具有非常重要的意义［23］。
PSI 的不同功能是由什么决定的呢？对 StAsp-
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.110
PSI 的序列分析显示它与番茄中的 lycoAP-PSI 和食
虫草中的 NaAP4-PSI 一致性最高［19］，而与蛋白分
选类的 PSI 序列的一致性较低，如 prophytepsin 中的
PSI［13］，这些结果暗示着 PSI 的功能与氨基酸的组
成有关系。Terauchi 等［24］为了验证 PSI 的功能，在
拟南芥悬浮细胞的原声质体中瞬时表达了去除 PSI
的 soyAP1 和 soyAP2 的 GFP 融合蛋白，结果 soyAP1
的亚细胞定位与野生型并无区别，仍然定位于囊泡
中，而 soyAP2 则发生了变化，突变后的 soyAP2 有
时定位于内质网偶尔运输到囊泡中，分析 soyAP1 和
soyAP2 的序列发现二者的一致性只有 40%，再次证
明了 PSI 的功能与氨基酸的序列有关。
3 植物天冬氨酸蛋白酶的加工和灭活机制
绝大多数植物 APs 必须经过一系列的加工才能
从无活性的酶原形式变成有活性的蛋白酶。APs 前
体的加工主要包括信号肽、前片段和 PSI 的去除［1］。
根据目前所得到的证据，植物 APs 至少有 3 种加工
方式，一种是类 Procardosin A 的方式，即在加工过
程中，PSI 先于前片段被去除，并且是完全去除，大
量成熟蛋白在囊泡中聚集，因此推测其 PSI 的去除
可能是在囊泡中通过自我剪切的方式来完成的［25］。
第二种是类 Prophytepsin 的加工方式，在加工过程中
Prophytepsin 只有部分 PSI 被去除，而且代谢标记实
验和免疫沉淀实验都显示，前片段先于 PSI 被裂解
掉［18］，体外实验所获得的中间产物和最终产物与体
内检测到的产物有些不同，因此推测 phytepsin 的成
熟除了自激活机制外，可能还需要其他蛋白酶或裂
解酶的辅助［26］。第三种加工方式类似于毕赤酵母中
重组 cyprosin 的激活，其前体通过切除前片段和大
部分的 PSI 形成不同形式的中间产物，成熟 cyprosin
的重链和轻链通过二硫键结合在一起，人们推测该
二硫键可能是由宿主细胞中的其他蛋白酶催化形成
的，而非 cyprosin 的自激活方式［27］。对于植物 APs
的加工，除上述 3 种方式外也许还存在其他的加工
形式，但这些需要人们有更多的实验数据来证明。
根据 prophytepsin 三维结构，Kervinen 等［13］提
出一个植物 APs 灭活的机制，该机制类似于动物胃
蛋白酶酶原的钝化机制。在胃蛋白酶的前体中催化
活性位点被前片段所阻挡，而在 prophytepsin 中，催
化活性位点不仅被前片段所阻挡，成熟酶 N 端的 13
个氨基酸残基也参与了阻挡［28］。前片段和 N 端氨基
酸通过离子键与活性位点裂口处的 Lys11/Tyr13 相结
合，阻挡了位于裂口底部的活性位点与底物的结合，
从而阻止催化过程的发生［28］。很多植物 APs 都含有
一个与 prophytepsin Lys11/Tyr13 位置相似的 Lys/Tyr
序列，如刺苞菜蓟中的 cyprosin，暗示着可能存在相
似的钝化机制。然而，cardosin A、cardosin B 的前片
段和成熟酶的 N 端不存在上述序列，而且生化研究
显示，重组 procardosins 是有活性的［1］。这些实验结
果证明植物 APs 还存在其他模式的灭活机制。
4 植物 APs 基因的多样化
随着基因组测序技术的提高，越来越多的植物
APs 基因被人们检测到［5］，在拟南芥基因组中，大
约有 69 个编码天冬氨酸蛋白酶的基因［29］，在水稻
基因组中，人们检测到 96 个 AP 样基因［30］，在葡
萄基因组中，大约有 50 个 AP 样基因［31］。另外，
在刚刚测序完成的 3 个麦属物种中也找到多个编码
AP 的基因，如大麦中有 50 多个，小麦 A 基因组中
有 70 多个，小麦 D 基因组中也有 50 多个（文章待
发表）。比较有趣的是，在人类基因组中只有 8 个基
因编码 AP［32］，线虫中有 12 个编码 AP 的基因［33］。
可见，在动植物分离后，植物基因组中 AP 基因家
族进行了大规模的扩增。通过对水稻中 APs 基因的
染色体定位分析发现，水稻中的 96 个 AP 基因，93
个能找到其在染色体上的物理位置，大约 36 个基因
在染色上成簇存在，23 个基因形成 12 对分布于染
色体上，因此推测可能是基因的串联重复和染色体
的片段重复促进了水稻 AP 基因家族的扩增［30］。对
水稻 APs 基因的组织表达定位分析发现其在根、茎、
叶、花粉和种子等多个组织中表达，其亚细胞定位
分析也显示在细胞内和细胞外都有定位，因此推测
植物 APs 基因的功能也发生了多样化。但是关于其
功能多样化的机制还不是很清楚。
5 植物 APs 的功能
虽然很多植物中都检测和纯化到了 APs，但是
对于其功能的了解并不像动物和微生物中那样清楚。
近些年，随着模式植物拟南芥和水稻基因组测序的
完成，以及基因突变体库的建立，人们利用遗传学
2016,32(1) 11葛伟娜等：植物天冬氨酸蛋白酶的研究进展
手段，对部分植物 APs 的功能进行了详细研究。总
的来说，植物 APs 主要在以下几个生理过程中发挥
着重要的作用，即防御反应、有性生殖过程、衰老
和程序性死亡以及蛋白质的储存和降解。
5.1 胁迫反应
植物在生长发育过程中可能会受到病原菌、干
旱、洪涝、盐碱等多种生物和非生物因子的胁迫，
实验证明植物 APs 在两种胁迫反应中都发挥着重
要 作 用。 如 拟 南 芥 和 水 稻 中 的 CDR1（Constitutive
disease resistance）过表达能提高植株对病原菌的抵
抗［10，11］， 而 拟 南 芥 中 的 AED1 与 CDR1 的 功 能 相
反，对系统获得性抗病能力起抑制的作用［34］。土豆
中的 StAP1 和 StAP3 对病原菌有毒害作用［35］，同时
还能引起人类 Jurkat T 细胞的凋亡，这使其有可能
用于癌症的治疗［36］。拟南芥中的 ASPG1 是植物 APs
参与非生物胁迫的一个典型例子，ASPG1 只在保卫
细胞中表达，当植物受到干旱胁迫时，ABA 诱导
ASPG1 表达，ASPG1 关闭气孔防止水分流失，同时
激活抗过氧化物酶以保护拟南芥免遭过氧化物的伤
害［37］。除此之外，人们在菜豆［38］、菠萝［39］、荞麦［40］
等物种中鉴定到一些响应非生物胁迫的天冬氨酸蛋
白酶，证明该类酶帮助植物积极的应对可能遇到的
逆境胁迫。
5.2 有性生殖
Huang 等［41］在水稻中鉴定到一个天冬氨酸蛋
白酶 OsAP65，亚细胞定位结果显示该蛋白定位于细
胞内的囊泡中，该基因的缺失导致花粉萌发和花粉
管的生长受到抑制，最终导致雄配子体的败育。另外，
在拟南芥花粉萌发产生的分泌蛋白中，也鉴定到一
个天冬氨酸蛋白酶，后期的遗传学实验证明，该基
因的缺失降低了花粉的萌发率，暗示着该基因也参
与了拟南芥的有性生殖过程［42］。
5.3 衰老和程序性死亡
烟草中的 CND41 基因编码一个不含 PSI 的非典
型的 AP，该蛋白定位于质体，能够降解叶片中的
Rubisco，且降解产物作为氮源提供给新生组织［43］。
CND41 的突变使得烟草叶片推迟衰老，因此推测
CND41 可能通过降解质体中的蛋白来参与植物的衰
老过程［43］。
最近有很多实验证明植物 APs 参与了细胞的程
序性死亡，如拟南芥中的 PCS1，PCS1 的功能缺失
使得植物细胞过度死亡，不能形成有活性的花粉，
胚胎也不能正常的发育 ；而 PCS1 的过度表达又使
得花药的裂口和隔膜处的细胞不能正常死亡，推迟
了花药的开裂，不能实现受精过程［44］，因此 PCS1
的表达水平对拟南芥的正常发育至关重要［45］。最近，
张启发课题组发现控制籼稻与粳稻杂种不育的 S5 位
点的 ORF5 基因编码一个天冬氨酸蛋白酶，该基因
能够引起内质网的胁迫，使得未成熟的细胞提前进
入程序性死亡，最终导致植物败育［46，47］。
5.4 蛋白的加工和降解
植物 APs 参与蛋白质的加工和成熟在很早的
时候就有报道，如蓖麻种子中的 AP 在体外能够对
pro2S 白蛋白的前肽进行部分加工，亚细胞定位实验
显示二者共定位于蛋白储存囊泡中，因此有人提出
蓖麻子的 APs 可能参与了 pro2S 白蛋白前体的成熟
过程［48］。类似的结果在拟南芥种子中也有报道［49］。
植物 APs 对蛋白质的降解，最典型的例子就是
食虫植物中的 APs，如猪笼草，其 AP 分泌到消化罐
中降解捕获的昆虫，降解产物则为其生长提供所需
要的氮源［50，51］。除此之外，在种子萌发过程中，植
物 APs 会通过降解储备蛋白促进种子的萌发［52］。例
如，星苞矢车菊中的 AP 主要在种子开始萌发时才
开始表达，因此推测其功能可能主要是降解储备蛋
白以供萌发需要［53］。
6 展望
近年来，关于植物 APs 的研究取得了很大的进
展，尤其是在植物 APs 的功能研究方面，通过遗传
学实验证明其在植物的很多生理过程中发挥着重要
的作用。但是还有很多问题尚未解决，如与动物相比，
植物中的 APs 是如何实现功能多样化的，植物 APs
的靶蛋白是什么，如此多的 APs 又是如何区分识别
各自的靶蛋白的，对于这些问题的回答需要更多的
研究，而回答好这些问题将有助于进一步认识植物
APs 对植物生长发育的调节作用，为提高农业生产
奠定理论基础。
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.112
参 考 文 献
［1］ Simoes I, Faro C. Structure and function of plant aspartic proteinas-
es［J］. Eur J Biochem, 2004, 271（11）：2067-2075.
［2］ Rawlings ND, Waller M, Barrett AJ, et al. MEROPS ：the database
of proteolytic enzymes, their substrates and inhibitors［J］. Nucleic
Acids Res, 2014, 42（Database issue）：D503-509.
［3］ Lufrano D, Faro R, Castanheira P, et al. Molecular cloning and
characterization of procirsin, an active aspartic protease precursor
from Cirsium vulgare（Asteraceae）［J］. Phytochemistry, 2012,
81 ：7-18.
［4］ Gonzalez-Rabade N, Badillo-Corona JA, Aranda-Barradas JS, et al.
Production of plant proteases in vivo and in vitro—a review［J］.
Biotechnology Advances, 2011, 29（6）：983-996.
［5］ Rocha GF, Obregon WD, Munoz F, et al. Isolation and characteriza-
tion of an aspartic protease from Salpichroa origanifolia fruits［J］.
Protein and Peptide Letters, 2015, 22（4）：379-390.
［6］ Yin C, Zheng L, Chen L, et al. Cloning, expression, and characteriza-
tion of a milk-clotting aspartic protease gene（Po-Asp）from Pleu-
rotus ostreatus［J］. Applied Biochemistry and Biotechnology,
2014, 172（4）：2119-2131.
［7］ Faro C, Gal S. Aspartic proteinase content of the Arabidopsis
genome［J］. Curr Protein Pept Sci, 2005, 6（6）：493-500.
［8］ Chen F, Foolad MR. Molecular organization of a gene in barley
which encodes a protein similar to aspartic protease and its specific
expression in nucellar cells during degeneration［J］. Plant
Molecular Biology, 1997, 35 ：821-831.
［9］ Nakano T, Murakami S, Shoji T, et al. A Nove1 protein with DNA
binding activity from tobacco chloroplast nucleoids［J］. The Plant
Cell, 1997, 9 ：1673-1682.
［10］ Xia Y, Suzuki H, Borevitz J, et al. An extracellular aspartic protease
functions in Arabidopsis disease resistance signaling［J］. EMBO J,
2004, 23（4）：980-988.
［11］ Prasad BD, Creissen G, Lamb C, et al. Overexpression of rice
（Oryza sativa L.）OsCDR1 leads to constitutive activation of
defense responses in rice and Arabidopsis［J］. Mol Plant Microbe
Interact, 2009, 22（12）：1635-1644.
［12］ Frazao C, Bento I, Costa J, et al. Crystal structure of cardosin A, a
glycosylated and Arg-Gly-Asp-containing aspartic proteinase from
the flowers of Cynara cardunculus L. ［J］. J Biol Chem, 1999, 274
（39）：27694-27701.
［13］ Kervinen J, Tobin GJ, Costa J, et al. Crystal structure of plant
aspartic proteinase prophytepsin ：inactivation and vacuolar
targeting［J］. EMBO J, 1999, 18（14）：3947-3955.
［14］ Vairo Cavalli S, Lufrano D, Colombo ML, et al. Properties
and applications of phytepsins from thistle flowers［J］.
Phytochemistry, 2013, 92 ：16-32.
［15］ Bryksa BC, Bhaumik P, Magracheva E, et al. Structure and
mechanism of the saposin-like domain of a plant aspartic
protease［J］. J Biol Chem, 2011, 286（32）：28265-28275.
［16］ Anderson DH, Sawaya MR, Cascio D, et al. Granulysin crystal
structure and a structure-derived lytic mechanism［J］. J Mol
Biol, 2003, 325（2）：355-365.
［17］ De Moura DC, Bryksa BC, Yada RY. In silico insights into protein-
protein interactions and folding dynamics of the saposin-like
domain of Solanum tuberosum aspartic protease［J］. PLoS One,
2014, 9（9）：e104315.
［18］ Tormakangas K, Hadlington JL, Pimpl P, et al. A vacuolar sorting
domain may also influence the way in which proteins leave the
endoplasmic reticulum［J］. Plant Cell, 2001, 13（9）：2021-
2032.
［19］ Munoz FF, Mendieta JR, Pagano MR, et al. The swaposin-
like domain of potato aspartic protease（StAsp-PSI）exerts
antimicrobial activity on plant and human pathogens［J］.
Peptides, 2010, 31（5）：777-785.
［20］ Munoz F, Palomares-Jerez MF, Daleo G, et al. Possible mechanism
of structural transformations induced by StAsp-PSI in lipid
membranes［J］. Biochimica et Biophysica Acta, 2014, 1838（1
Pt B）：339-347.
［21］ Schaller A, Ryan CA. Molecular cloning of a tomato leaf cDNA
encoding an aspartic protease, a systemic wound response
protein［J］. Plant Mol Biol, 1996, 31（5）：1073-1077.
［22］ An CI, Fukusaki E, Kobayashi A. Aspartic proteinases are
expressed in pitchers of the carnivorous plant Nepenthes alata
Blanco［J］. Planta, 2002, 214（5）：661-667.
［23］ Curto P, Lufrano D, Pinto C, et al. Establishing the yeast
Kluyveromyces lactis as an expression host for production of the
saposin-like domain of the aspartic protease cirsin［J］. Applied
and Environmental Microbiology, 2014, 80（1）：86-96.
［24］ Terauchi K, Asakura T, Ueda H, et al. Plant-specific insertions
in the soybean aspartic proteinases, soyAP1 and soyAP2, perform
2016,32(1) 13葛伟娜等：植物天冬氨酸蛋白酶的研究进展
different functions of vacuolar targeting［J］. J Plant Physiol,
2006, 163（8）：856-862.
［25］ Ramalho-Santos M, Verissimo P, Cortes L, et al. Identification
and proteolytic processing of procardosin A［J］. Eur J Biochem,
1998, 255（1）：133-138.
［26］ Glathe S, Kervinen J, Nimtz M, et al. Transport and activation of the
vacuolar aspartic proteinase phytepsin in barley（Hordeum vulgare
L.）［J］. J Biol Chem, 1998, 273（47）：31230-31236.
［27］ White PC, Cordeiro MC, Arnold D, et al. Processing, activity, and
inhibition of recombinant cyprosin, an aspartic proteinase from
cardoon（Cynara cardunculus）［J］. J Biol Chem, 1999, 274（24）：
16685-16693.
［28］ Richter C, Tanaka T, Yada RY. Mechanism of activation of the
gastric aspartic proteinases ：pepsinogen, progastricsin and
prochymosin［J］. Biochem J, 1998, 335（Pt 3）：481-490.
［29］ Takahashi K, Niwa H, Yokota N, et al. Widespread tissue expression
of nepenthesin-like aspartic protease genes in Arabidopsis thaliana
［J］. Plant Physiol Biochem, 2008, 46（7）：724-729.
［30］ Chen J, Ouyang Y, Wang L, et al. Aspartic proteases gene family
in rice ：Gene structure and expression, predicted protein features
and phylogenetic relation［J］. Gene, 2009, 442（1-2）：108-
118.
［31］ Guo R, Xu X, Carole B, et al. Genome-wide identification,
evolutionary and expression analysis of the aspartic protease gene
superfamily in grape［J］. BMC Genomics, 2013, 14 ：554.
［32］ Dunn BM. Structure and mechanism of the pepsin-like family of
aspartic peptidases［J］. Chem Rev, 2002, 102（12）：4431-
4458.
［33］ Geier G, Banaj HJ, Heid H, et al. Aspartyl proteases in Caenorhab-
ditis elegans. Isolation, identification and characterization by a com-
bined use of affinity chromatography, two-dimensional gel electrop-
horesis, microsequencing and databank analysis［J］. Eur J Bio-
chem, 1999, 264（3）：872-979.
［34］ Breitenbach HH, Wenig M, Wittek F, et al. Contrasting roles of the
apoplastic aspartyl protease APOPLASTIC, ENHANCED DISEASE
SUSCEPTIBILITY1-DEPENDENT1 and LEGUME LECTIN-LIKE
PROTEIN1 in Arabidopsis systemic acquired resistance［J］.
Plant Physiology, 2014, 165（2）：791-809.
［35］ Mendieta JR, Pagano MR, Munoz FF, et al. Antimicrobial activity
of potato aspartic proteases（StAPs）involves membrane
permeabilization［J］. Microbiology, 2006, 152（Pt 7）：2039-
2047.
［36］ Mendieta JR, Fimognari C, Daleo GR, et al. Cytotoxic effect
of potato aspartic proteases（StAPs）on Jurkat T cells［J］.
Fitoterapia, 2010, 81（5）：329-335.
［37］ Yao X, Xiong W, Ye T, et al. Overexpression of the aspartic protease
ASPG1 gene confers drought avoidance in Arabidopsis［J］. J Exp
Bot, 2012, 63（7）：2579-2593.
［38］ Contour-Ansel D, Torres-Franklin ML, Zuily-Fodil Y, et al. An
aspartic acid protease from common bean is expressed ‘on call’
during water stress and early recovery［J］. J Plant Physiol, 2010,
167（18）：1606-1612.
［39］ Raimbault AK, Zuily-Fodil Y, Soler A, et al. A novel aspartic
acid protease gene from pineapple fruit（Ananas comosus）：
cloning, characterization and relation to postharvest chilling stress
resistance［J］. J Plant Physiol, 2013, 170（17）：1536-1540.
［40］ Timotijevic GS, Milisavljevic M, Radovic SR, et al. Ubiquitous
aspartic proteinase as an actor in the stress response in buckwheat
［J］. J Plant Physiol, 2009, 167（1）：61-68.
［41］ Huang J, Zhao X, Cheng K, et al. OsAP65, a rice aspartic protease,
is essential for male fertility and plays a role in pollen germination
and pollen tube growth［J］. J Exp Bot, 2013, 64（11）：3351-
3360.
［42］ 葛伟娜 . 拟南芥花粉萌发过程中质外体蛋白质组学的研
究［D］. 石家庄 ：河北师范大学 , 2011.
［43］ Kato Y, Murakami S, Yamamoto Y, et al. The DNA-binding
protease, CND41, and the degradation of ribulose-1, 5-bisphosphate
carboxylase/oxygenase in senescent leaves of tobacco［J］. Planta,
2004, 220（1）：97-104.
［44］ Ge X, Dietrich C, Matsuno M, et al. An Arabidopsis aspartic
protease functions as an anti-cell-death component in reproduction
and embryogenesis［J］. EMBO Rep, 2005, 6（3）：282-288.
［45］ Breckenridge DG, Germain M, Mathai JP, et al. Regulation of
apoptosis by endoplasmic reticulum pathways［J］. Oncogene,
2003, 22（53）：8608-8618.
［46］ Chen J, Ding J, Ouyang Y, et al. A triallelic system of S5 is a major
regulator of the reproductive barrier and compatibility of indica-
japonica hybrids in rice［J］. Proc Natl Acad Sci USA, 2008, 105
（32）：11436-11441.
［47］ Yang J, Zhao X, Cheng K, et al. A killer-protector system regulates
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.114
both hybrid sterility and segregation distortion in rice［J］.
Science, 2012, 337（6100）：1336-1340.
［48］ Hiraiwa N, Kondo M, Nishimura M, et al. An aspartic endopeptidase
is involved in the breakdown of propeptides of storage proteins in
protein-storage vacuoles of plants［J］. Eur J Biochem, 1997, 246
（1）：133-141.
［49］ D’Hondt K, Bosch D, Van Damme J, et al. An aspartic proteinase
present in seeds cleaves Arabidopsis 2 S albumin precursors in
vitro［J］. J Biol Chem, 1993, 268（28）：20884-20891.
［50］ An CI, Fukusaki E, Kobayashi A. Aspartic proteinases are
expressed in pitchers of the carnivorous plant Nepenthes alata
Blanco［J］. Planta, 2002, 214（5）：661-667.
［51］ Buch F, Kaman WE, Bikker FJ, et al. Nepenthesin protease activity
indicates digestive fluid dynamics in carnivorous nepenthes
plants［J］. PLoS One, 2015, 10（3）：e0118853.
［52］ Chaturvedi P, Surve S, Mukherjee S, et al. Aspartic protease gene
expression and kaempferol production at different germinating
stages of cow pea（Vigna articulata L.）seeds varieties［J］.
Euro J Exp Bio, 2013, 3（4）：123-133.
［53］Salvador SM, Novo C, Domingos A. Evaluation of the presence
of aspartic proteases from Centaurea calcitrapa during seed
germination［J］. Enzyme and Microbial Technology, 2006, 38（7）：
893-898.
（责任编辑 狄艳红）