全 文 ：综述与专论
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2011年第 2期
叶绿体蛋白质组学研究进展
王金辉 1 李轶女 1 刘惠芬 2 张志芳1 沈桂芳 1
( 1中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081; 2山东农业大学,泰安 271018)
摘 要: 蛋白质组分析是鉴定蛋白质种类和功能的有力工具之一。叶绿体作为光合作用的重要细胞器,叶绿体蛋白质
组学成为了研究的热点,涉及的领域包括叶绿体的总蛋白质组学、亚细胞蛋白质组学、差异蛋白质组学和蛋白质的功能等。
现主要介绍蛋白质组学的常用技术以及叶绿体蛋白质组学的最新研究进展。
关键词: 蛋白质组学 叶绿体 细胞器
Advances in Research of Chloroplast Proteom ics
W ang J inhui
1 L iY inv1 L iu H uifen2 Zhang Zhifang1 Shen Guifang1
(
1
B iotechnology R esearch Institute, ChineseA cademy of Agricultural Sciences, Beijing 100081;
2
Shandong Agr icultural University, Taian 271018)
Abstrac:t P ro teom e ana lysis is becom ing a pow erful too l in iden tify ing prote in k inds and func tion. Ch lo roplast as an im po rtant
pho to synthesis organe lle, its pro teom ics has been a hot research area, invo lv ing chlorop last to ta l pro teom ics, subceller pro teom ics, dif
ferential pro teom ics, and the function of pro te in. Th is pape r introduced m a in ly the techno logy o f proteom ics and new advances on ch lo
roplast proteom ics.
Key words: P roteom ics Ch lo roplast Organe lle
收稿日期: 20101115
基金项目:国家重大专项
作者简介:王金辉,男,硕士研究生,研究方向:植物叶绿体基因工程; Em ai:l zzw angjinhu i123@ 126. com
通讯作者:沈桂芳,教授, Em ai:l gfsh2008@ caas. net. cn
蛋白质组 ( proteome)一词是由澳大利亚 Mac
qua ire大学的W ilkins和 W illiams在 1994年首次提
出,并在 1995年 7月的 E lectrophoresis上发表 [ 1]。它
是指一个基因组,即一个细胞、一个组织或者生物体
所表达的全部蛋白质成分。蛋白质组学 ( pro
teom ics)是应用双向电泳分离和质谱分析技术以及
生物信息学阐明生物体蛋白质的结构与功能模式的
一个研究领域。近年来, 蛋白质组学成为研究的热
点之一,随着研究技术和手段的进步,蛋白质组学取
得了丰硕的成果。如今, 蛋白质组学不仅局限于表
达的蛋白质,还涉及突变体蛋白质的研究、RNA的
表达、蛋白质的互作、翻译后的修饰、蛋白质的结构
等。不但对在一定的生长条件下的生物总蛋白进行
整体的研究,还对一些亚细胞器、蛋白复合体等进行
小范围的研究。随着蛋白组学研究领域的不断扩
大,蛋白组学已经没有严格的定义,不同的人对同一
种对象进行研究, 可能会产生不同的观点。蛋白质
组学与功能基因组之间的界限也变得越来越模糊,
通过高通量分析蛋白质结构和功能, 对于研究基因
的功能也具有推动作用。
叶绿体是光合作用的器官,是除细胞核外存在
遗传物质的细胞器之一。叶绿体基因组 DNA是环
状分子,能进行自主复制。叶绿体基因组仅编码约
有 80- 100种蛋白质, 其他约有 2 500- 3 500种蛋
白质是由核基因组编码的, 占叶绿体总蛋白的 95%
左右 [ 2]。由核基因编码的前体蛋白质 N端一般都
有前导肽序列, Zybailov等 [ 3]用质谱鉴定出高可信
度的 916种拟南芥中由核基因编码的叶绿体蛋白质
中, 86%的蛋白质具有一个可预测的叶绿体前导肽。
虽然对叶绿体的代谢过程研究的比较清楚, 但是叶
绿体中许多蛋白质的功能还未进行研究或未研究透
彻。由于叶绿体的膜结构比较复杂, 蛋白质的提取
比较困难,进行完整的叶绿体蛋白组学的研究是一
种挑战。随着蛋白质提取、分离和鉴定技术的发展,
生物技术通报 B iotechnology Bulletin 2011年第 2期
叶绿体蛋白组学受到了越来越多的关注, 各种分离
和质谱技术都应用到鉴定叶绿体中蛋白种类和膜的
组成上。Zybailov等 [ 3] 利用 nanoLCQTOF and nano
LCLTQO rb itrap质谱技术鉴定了拟南芥叶绿体
1 325种蛋白,是至今得到的最全面的数据。现介绍
蛋白组学研究的相关技术和叶绿体蛋白组学研究的
最新进展。
1 蛋白质组学研究的相关技术
1. 1 双向凝胶电泳技术
1975年 O Farrel和 K lose等 [ 4 ]首次使用双向
电泳技术,现在, 双向电泳技术已成为蛋白质组学研
究中最常用的分离技术。根据蛋白质等电点的不同
在 pH梯度介质中等电聚焦将其分离, 然后按照其
分子量大小在垂直方向进行 SDS聚丙烯酰胺凝胶
电泳再次分离。根据胶条长短和 pH 梯度的选择,
双向电泳可以分离得到上千种蛋白,检测出低于 1
ng的蛋白点。不同 pH梯度 IPG胶条的发明极大地
提高了双向电泳的重复性, 使得蛋白质组学的研究
获得重大突破 [ 5 ]。常用考马斯亮蓝和硝酸银染色,
考马斯亮蓝染色可以达到 200- 500 ng,最低可检出
100 ng蛋白,银染的灵敏度比考染高将近 100倍,最
低可以检出 2 ng蛋白。 Fan等 [ 6 ]利用改进的 BPP
法提取拟南芥叶绿体总蛋白, 双向电泳分离在 pH3
- 10得到 1 082 61个, 在 pH4- 7得到 805 13
个蛋白点。这是迄今为止, 利用双向电泳技术有效
地分离叶绿总蛋白的一种方法。U nl等 [ 7 ]在传统
双向电泳的基础上提出了蛋白质组学研究的新技
术 双向荧光差异凝胶电泳 ( F2DDIGE )。
DIGE荧光差异蛋白表达分析技术在传统双向电泳
技术基础上,结合了多重荧光分析方法,在同一块胶
上共同分离多个分别由不同荧光标记的样品, 双向
凝胶在成像仪上用两种不同的波长激发, 分别将两
样品的荧光图谱成像, 用双向凝胶电泳分析软件进
行定量分析,并引入内标的概念,提高了结果的准确
性、可靠性和重复性。D IGE技术可对微量 ( 5 g)
样品进行蛋白组学分析, 检测到样品小于 10%的蛋
白表达差异。
1. 2 质谱分析技术
自 1906年 Thomson发明了质谱,在随后的几十
年中,质谱被相继应用于生物大分子的研究。以生
物质谱 ( bio log ica lm ass spectrometry, M S )为核心技
术的蛋白质组学研究策略已经成为分子生物学、细
胞生物学以及最前沿的系统生物学研究不可或缺的
工具,能够准确预测多肽和蛋白质的分子量、氨基酸
序列和修饰等。Yamashita等 [ 8]将电喷雾技术引入质
谱离子,并且成功地运用电喷雾离子。化质谱 ( elec
trospray ionizationmass spectrometry, ES IMS)对生物
大分子进行分析,使其得到了充分发展。 ES IMS是
将消化后的多肽混合物用电喷雾法离子化后进入串
联质谱 ( tandam m ass spectrom etry) ,从获得的数据中
解析多肽序列信息,再通过数据库检索来确定相应
的蛋白质。ESI的特点是生成高度带电的离子而不
发生碎裂,这样可将质荷比 ( m / z)降低到各种不同
类型的质量分析仪都能检测到的范围。 ESI对复杂
蛋白质的分析可达到 attomo,l而且测定分子量的上
限为 150 kD, 具有较高的分辨率, 测量精度可达
0. 005%
[ 9]。基体辅助激光解吸离子化质谱 (m atrix
assisted laser desorption ion ization mass spectrometry,
MALDIMS)以脉冲离子化方式使样品电离,分析蛋
白的关键是选择合适的基质, 直到选择烟酸作为基
质才使 MALDIMS有了突破。MALDIMS的特点是
灵敏度高、信号强且信噪比高,它常与飞行时间质谱
( TOFMS)联用,称为基质辅助激光解吸电离飞行时
间质谱 (matrix assisted laser desorpt ion ionization mass
spectrometrmass spectrome,t MALDITOFMS)。快原
子轰击质谱 ( fast atom bombardmentm ass spectrome,t
FABMS)由于结构简单、信号持续和重现性好等特
点被推广应用,适合于不稳定高极性化合物,如蛋白
质、核酸及糖类等。
串联质谱技术是指将不同的质谱在时间或空间
上进行串联。串联质谱主要分为 3类, 即 MALD I串
联两级 TOF质谱系统 (MALD ITOF /TOF M S)、串联
四极杆TOF质谱系统 ( QQTOF M S)和串联四极杆
线性离子阱杂交型质谱系统 ( quadrupo lelinear ion
trapM S),在蛋白质研究领域中发挥着越来越重要
的作用,已成为蛋白质组学的最领先工具。液相色
谱与质谱联用技术是近十几年来发展起来的分离分
析技术。它将液相色谱法对复杂样品的高分离能
力, 与质谱法具有的高选择性、高灵敏度以及能够提
供分子量与结构信息的优点结合起来,为蛋白质组
2
2011年第 2期 王金辉等:叶绿体蛋白质组学研究进展
学的发展提供有力的工具。
随着生物质谱技术快速发展, 蛋白质分析向着
高通量、高灵敏度、高准确度、高分辨率、样品用量
少、获得信息多的方向发展。同时与各种分析软件
和数据库结合,为蛋白组学发展提供强有力的工具,
为揭示生命的本质提供依据。
2 叶绿体蛋白质组学的最新进展
由于叶绿体的膜结构比较复杂, 对叶绿体进行
完整的研究比较困难。在早期的研究工程中, 人们
仅对叶绿体进行局部研究, 如叶绿体的内外膜、基
质、类囊体以及与一些代谢相关的蛋白质组学等。
随着技术的进步,现在的蛋白质组学向高通量、高灵
敏度发展,大大增加了人们对叶绿体蛋白质组学的
认识, Zybailov等 [ 3 ]鉴定出了 1 300多种蛋白, Ferro
等 [ 10]将约 1 500种拟南芥叶绿体蛋白进行了精确
地定位。预测叶绿体有约 3 000种蛋白, 仅有一半
的蛋白被鉴定,而对这些已知蛋白功能的研究比较
全面的则更少。叶绿体的总蛋白质组学、差异蛋白
质组学、蛋白质的转运和定位现已成为研究热点。
2. 1 叶绿体膜
叶绿体表面内外两层单位膜称为叶绿体膜,具
有控制代谢进出叶绿体的功能。外膜的通透性大,
一些无机磷、核苷等小分子化合物能够通过;内膜具
有选择性, 是细胞质和叶绿体基质间的功能屏障。
大约有 2 000种不同的蛋白质从细胞质经内外膜运
输到叶绿体内 [ 11]。
为了发现新的叶绿体转运体, 鉴定出更多的膜
蛋白, Ferro等 [ 12]利用蛋白质组学分析菠菜的膜蛋
白,鉴定出 53种蛋白, 其中 27种是新发现的膜蛋
白,大部分都具有多个跨膜的 螺旋, 与膜上的转
运通道很相似。对这些蛋白的研究可以找出膜上转
运体的共同特征,同时这种提取和研究膜蛋白的方
法也可以应用到其他细胞器的膜蛋白。为了对叶绿
体的膜蛋白进行更深入研究, Ferro等 [ 13]将研究菠
菜叶绿体膜蛋白的方法应用到拟南芥, 并且改进了
叶绿体膜蛋白的提取方法, 鉴定出了 112种蛋白,其
中 80%的蛋白是已知或很可能定位在叶绿体膜上。
Sch leiff等 [ 14]根据 折叠桶、等电点、靶标蛋白
分析和蛋白质功能对拟南芥的蛋白进行评估, 最终
预测 891种外膜蛋白。这种筛选的方法被称为 B ITS
法, 这种筛选库被称为 BITS库。 Koo等 [ 15 ]认为叶
绿体的内膜蛋白主要是跨膜蛋白, 根据跨膜螺旋对
叶绿体蛋白进行筛选,去除已知的类囊体蛋白,最终
得到 541种内膜蛋白。这些预测的膜蛋白种类都远
远超出已鉴定出的叶绿体膜蛋白, 对以后的膜蛋白
的鉴定、定位及功能预测有较大帮助。随后的研究
也证明了具有 折叠桶的膜蛋白是现存蓝藻细菌
和叶绿体、线粒体共有的特征之一,而真核细胞的内
膜系统却没,支持了线粒体、叶绿体来源于原核生物
的观点 [ 16, 17]。推测若干个跨膜的 折叠桶通过氢
键形成环形转运通道,一些细菌的 折叠桶蛋白利
用这些亲水性的通道转运各种溶质、代谢产物和蛋
白 [ 18]。此外,一些这样的结构作为可溶性催化位点
锚定在 in cis膜的相应位点上 [ 19, 20 ] , 也对脂双层提
供物理支撑。
叶绿体的大部分蛋白质是由核基因组编码的,
编码的蛋白质首先到达叶绿体, 然后穿过叶绿体的
内外两层膜,而这个过程被叶绿体两层膜上复杂的
蛋白复合体所调控。转运到叶绿体的蛋白质大部分
具有可以剪切的 N端转运肽, 而定位到外膜的蛋白
质不具有这样的转运肽。大部分的外膜蛋白 ( ou ter
envelope prote ins, OEP),例如 OEP7、OEP16、OPE21、
OPE24、TOC34和 TOC159等, 自发地插入外膜, 不
需要消耗能量, 需要核苷的催化 [ 21, 22]。除此之外,
大部分的蛋白首先合成前体蛋白, 具有可以剪切的
N端序列, 这些 N端序列相似性很低, 但主要是由
带正电荷和羟基化的氨基酸组成, 例如苏氨酸和丝
氨酸 [ 23]。在细胞内苏氨酸和丝氨酸可以被细胞质
中的蛋白激酶磷酸化,这些磷酸化的前体序列与受
体 Toc34和 Toc159的识别很重要。叶绿体参与运
输核编码蛋白的运输复合体 Toc /T ic复合物形
成的蛋白通道输入装置由叶绿体被膜转运蛋白
Toc159、Toc75、Toc34和叶绿体内被膜转运蛋白
T ic110等蛋白组成 [ 24- 26 ]。在拟南芥中 Toc34由两
个同源基因 a tToc33和 atToc34编码 [ 27 ]。 atToc34基
因在整个植物发育过程中表达基本不变,而 atToc33
在植物快速生长和光合组织中表达被上调。为了研
究这两个基因的功能, 敲除了 atToc33从而获得突
变体 pp i1。免疫共沉淀和蛋白质组学显示在 pp i1的
叶绿体中,光合作用复合体的组分缺失,不进行光合
3
生物技术通报 B iotechnology Bulletin 2011年第 2期
作用的叶绿体蛋白没有发生改变或出现少量的富
集。进一步深入研究, DNA array分析 3 292条转录
显示, pp i1突变体中光合作用基因被下调。 pp i1突
变体转运核酮糖 1, 5二磷酸羧化酶 /加氧酶 ( ribu
lose1, 5b isphosphate carboxylase /oxygenase)小亚基
和 33kD放氧复合物前体的速率明显降低, 但是运
输 50S核糖体小亚基前体却没有太大影响。数据显
示, atToc33涉及运输光合作用蛋白而 atToc34却涉
及非光合作用蛋白。
C3和 C4植物的叶绿体膜蛋白很相似,但是一
些蛋白质的丰度有很大的差异。B raut igam等 [ 28]比
较了 C3植物大豆 (P isum sativum )和 C4植物玉米的
叶肉叶绿体膜蛋白, 鉴定出了 322种非冗余的大豆
叶绿体膜蛋白, 231种非冗余的玉米叶肉叶绿体膜
蛋白, 共有 420种单一的蛋白质, 其中 87. 6%为已
知定位在叶绿体的蛋白质, 大部分蛋白质具有 螺
旋,一些蛋白质具有 折叠片。在大豆叶绿体膜中
鉴定出了 69种新的蛋白质,而在玉米叶肉叶绿体膜
中鉴定出了 58种新蛋白质。涉及到 C4植物光合作
用的磷酸转运蛋白被鉴定, 叶绿体膜转运蛋白的丰
度的变化来满足 C4光合作用代谢流量,但是这些
代谢物的转运蛋白还没有涉及到如何塑造 C4植物
的光合作用。研究人员通过分析叶绿体的内外膜蛋
白质, 建立了 C4植物碳浓缩的机制。
2. 2 叶绿体基质
叶绿体内膜与类囊体之间是流动性的基质,主
要成分是可溶性的蛋白质和其他代谢活跃物质,还
含有环状的 DNA、RNA、核糖体、脂粒、植物铁蛋白
和淀粉粒等。对叶绿体基质蛋白质组学的研究相对
较少,主要是关于信号转导方面。在叶绿体中有两
种硫氧还蛋白 ( f和 m )参与信号转导, M otohashi
等 [ 29]将硫氧还蛋白 41位的半胱氨酸突变为丝氨酸
捕获叶绿体基质中的目标蛋白, 鉴定出 9个与硫氧
还蛋白结合的蛋白。 Ba lmer等 [ 30 ]将硫氧还蛋白 f
和 m都突变,利用双向电泳和质谱技术从菠菜叶绿
体基质中鉴定出 26种与硫氧还蛋白结合的蛋白,而
6个已知与硫氧还蛋白相互作用的蛋白却没有被鉴
定出来。Y am aguch i等 [ 31]全面研究了菠菜 70S核糖
体,并且鉴定出了 30S和 50S核糖体亚基蛋白,有些
叶绿体 30S和 50S核糖体亚基蛋白与 E. co li同源,
但也有 6个叶绿体特有的蛋白。 Pe ltier等 [ 32]从高
度纯化的拟南芥叶绿体中提取出 241种低聚叶绿体
基质蛋白,并且对同一个基因家族的成员进行了区
分。通过蛋白质点的亮度估算出蛋白质相对表达水
平和相对浓度。大约有 40%的蛋白质在以前的拟
南芥叶绿体蛋白质组学的研究中没有被发现, 新发
现的一部分蛋白质功能预测可能参与氨基酸、核酸、
蛋白质的合成及次级代谢等, 另一部分没有预测其
功能。
叶绿体蛋白质包括核编码和叶绿体自身编码的
蛋白质,这些蛋白质要发挥功能必须运输到叶绿体。
叶绿体基质中信号识别颗粒 ( CPSRP)发挥着重要
的作用。CPSRP54与 70S核糖体协同运输叶绿体
编码的类囊体膜蛋白 D1; 另一方面, CPSRP包括
CPSRP54和单一的 43 kD亚基 ( CPSRP43), 利于核
编码的光捕捉色素结合蛋白 ( LHCPS)的运输。
叶绿体基质中 70 kD热激蛋白 ( H sp70s)在一
些重要的生物过程充当生物伴侣, 例如蛋白折叠和
转运过程。在逆境环境中, H sp70s热激蛋白也发挥
着重要的作用。拟南芥 H sp70s家族中包括两个保
守的蛋白 cpH sc701和 cpH sc702[ 33]。Latijuhouw ers
等 [ 34]发现 cpH sc701和 cpHsc702具有 ATP酶活
性, 是 H sp70分子伴侣活性所必需的。将 TDNA插
入 cpH sc701( cpH sc70 1 ), 将其突变,植物产生各
种子叶、畸形的叶片、生长延迟、根受损及对热休克
敏感等很多问题。另外, 这些突变体也出现不正常
的萼片、畸形花和 1%蔗糖, 严重影响植物的生长。
cpH sc701 / cpH sc702双突变对植物来说是致命的。
试验结果显示, cpH sc701和 cpH sc702是一种 ATP
酶, 有一些重叠的功能, 对于正常的叶绿体结构也是
必须的。
2. 3 类囊体
类囊体是叶绿体基质中由单位膜封闭形成的扁
平小囊,在类囊体的膜上镶嵌着大小、数量不同的颗
粒,集中了光合作用能量转换的全部组分。这些组
分包括:捕光色素、两个光反应中心、各种电子载体、
合成 ATP的系统和从水中抽取电子的系统等。类
囊体包含约 350种膜蛋白,类囊体外围有 170种定
位在基质侧,而 130种定位在类囊体腔侧 [ 35]。类囊
体膜蛋白包括 4种主要的光和作用复合体, 光系统
4
2011年第 2期 王金辉等:叶绿体蛋白质组学研究进展
( PS ) ,光系统 ( PS ), 细胞色素 b6f复合体
和 ATP合成酶,共有 100多个蛋白组成, 其中 65个
蛋白有 1个或多个跨膜区。这些蛋白有些是叶绿体
自身编码的,有些是核基因编码的。核基因编码的
类囊体蛋白以前体的形式在细胞质中合成, 通过叶
绿体内外膜的通道转运到基质中, 这个过程被
TOC /T iC复合体调控 [ 36]。这些蛋白质被转运到基
质,被基质中的肽酶 ( spp)处理,成熟的蛋白质转运
到类囊体中, 类囊体腔的蛋白质通过 cpsec通路或
cpTat通路进入类囊体, 大部分完整的类囊体膜蛋白
被分析,自发地定位在类囊体或通过消耗能量或利
用信号识别颗粒 ( SRP)转运到类囊体 [ 37 ]。
就 PS蛋白复合物而言, 植物和部分藻类类囊
体膜都含有 8个核编码的亚基: PsaD、PsaE、PsaF、
PsaG、PsaH、PsaK、PsaL和 PsaN以及 6个叶绿体编
码的亚基: PsaA、PsaB、PsaC、Psa I、PsaJ和 PsaM, 其
中 PsaA、B、G、I、J、M、K和 L为疏水性亚基,其余为
亲水性亚基。PS由 30多种蛋白组成, Kash ino等
对蓝藻 PS蛋白组成中的 31种蛋白分析, 发现了
水解酶 FstH的 2个同工蛋白和 5个新的未知蛋白。
PS与 PS相比更容易受 pH、温度、干旱、营养、辐
射、渗透压及高盐的影响 [ 38]。
细胞色素 b6 f( Cy t b6 f)由 9个不同的亚基和一
些辅助因子组成, 主要包括 Cy tf、Cy t b6、铁硫蛋白
( R feS)、结合在 Qp位点的 IV亚基以及一些功能未
知的小分子量蛋白 [ 39 ]。对 ATP合成酶的研究最为
充分, 主要包括膜内质子流动通道 CF0柄和膜外基
质的亲水头部 CF1两大部分。其中,已明确 CF1由
5个不同亚基 ( 、、、和 )组成; 而 CF0至少有
4个亚基 ( 、、和 )组成。
Yuet等 [ 39]利用双向电泳和微量测序研究基粒
和基质类囊体膜蛋白, 结果显示, PS、PS、细胞
色素 b6 f复合体和 ATP合成酶在基质和基粒表达具
有差异性。Gomez等 [ 40]绘制豌豆和烟草的 PS富
集的基粒类囊体和反应中心的蛋白质图谱, 获得的
蛋白质与数据库中的 DNA数据相符合,包括一些翻
译后修饰的类囊体蛋白。他们绘制了比较全面的豌
豆类囊体蛋白和这些蛋白的质谱标签。Wh itelegge
等 [ 41]利用串联质谱技术分析了菠菜和蓝绿藻细胞
色素 b6 f复合体的 4个亚基, PetG、PeMt 、PetL和
PetN。Friso等 [ 42]全面分析了拟南芥类囊体膜蛋白,
鉴定出了 154种高丰度蛋白,其中 76种蛋白质具有
螺旋的膜整合蛋白, 27种是新鉴定出的功能未知
的蛋白质,其中有 17种是膜整合蛋白质。新鉴定出
的蛋白质在类囊体中可能发挥着重要的作用, 包括
两个红氧还蛋白、Dna j类蛋白和一个金属伴侣。
类囊体腔与膜蛋白组成了一个完整的光合作用
网络。有些类囊体膜蛋白溶解在类囊体基质中, 如
PS的内在蛋白 PsbO、PsbP和 PsbQ。Goulas等 [ 43 ]试
验鉴定拟南芥类囊体腔定位的蛋白质共有 47个。
除参与光合作用光反应的蛋白外, 类囊体腔定位的
蛋白还包括叶黄素循环中的紫黄质脱环氧化酶 ( v i
o laxathin deepox idase, VDE )、菠菜和大麦中 D1蛋
白 C末端加工酶 ( proteases)、豌豆中 D1蛋白水解
酶 DegP1、PS 组装 /稳定因子 H cf136、番茄和菠菜
中的多酚氧化酶、推定的抗坏血酸过氧化氢酶、一些
未知功能的蛋白,如五肽蛋白,以及含有未知结构域
或功能域的蛋白等 [ 26, 44 ]。
3 展望
叶绿体膜结构比较复杂, 不利于叶绿体总蛋白
的提取,很多蛋白的功能还不明确或未被鉴定出来。
随着植物蛋白质样品制备方法的改进,分析技术高
通量、高分辨率、高准确性发展, 以及数据库的日益
完善,叶绿体蛋白质组学会得到更快的发展,对叶绿
体蛋白定位和功能研究更加清晰。差异蛋白质组学
成为研究热点,比较逆境下叶绿体蛋白的变化,突变
体和野生型蛋白的差异,功能的变化,对整个叶绿体
适应外界环境调控和代谢网络有更清晰的认识, 对
阐明叶绿体在植物生长发育及代谢调控等生命活动
中的规律等方面均有促进作用。
参 考 文 献
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