脂质研究进展:磷脂酶及其水解产物的功能研究进展

来源：华中农业大学2022-02-11 18:30

近日，应国际学术期刊《脂质研究进展》的邀请，华中农业大学油菜籽团队出版了《磷脂酶及其水解产物在植物生长发育和应激反应中的作用》一书

近日，应国际学术期刊《脂质研究进展》的邀请，华中农业大学油菜籽团队发表了题为《磷脂酶及其水解产物在植物生长发育和应激反应中的作用》的综述。本文系统地介绍了植物磷脂酶家族的蛋白质结构、底物特异性、酶活性反应条件及其作用机制，并讨论了各种磷脂酶在植物生长发育和胁迫反应中的作用和意义。

它是细胞膜对环境刺激的生物感知的起点。磷脂是细胞膜的基本成分，其水解会产生各种脂质分子，如游离脂肪酸(FFA)、磷脂酸(PA)、二酰甘油(DAG)、溶血磷脂和可溶性头基等。许多研究表明，这些脂质分子在植物的生长、发育和应激反应中起着重要作用。植物磷脂酶可以催化细胞膜磷脂的水解，根据水解位置可分为磷脂酶A(PLA)、磷脂酶C(PLC)和磷脂酶D(PLD)。PLA切割甘油磷脂的sn-1和/或sn-2位置以释放游离脂肪酸和溶血磷脂。PLC水解甘油侧附近的磷酸二酯键产生DAG和磷酸化的头基，而PLD水解头基侧附近的磷酸二酯键产生PA和头基(图1)。

本文综述了植物磷脂酶家族的相关研究进展。根据PLA、PLC和PLD的蛋白序列、保守域、作用机制、底物特异性和酶活性反应要求及其生理功能，将其分为不同亚家族。拟南芥分为pPLA？pPLA？而pPLA呢？三个亚科。PLC分为非特异性PLC (NPC)和磷脂酰肌醇特异性PLC (PI -PLC)，PLD分为PLD、、、、和六个亚家族。不同的磷脂酶在植物的各种细胞过程中发挥着不同的作用，如激活pPLAs导致游离脂肪酸和溶酶体的产生。在环境胁迫条件下(如干旱等。)，pPLAs可以调节植物器官的形态，如侧根数量、叶片厚度、荚果长度、种子大小等。通过调节膜脂中溶血磷脂的含量。NPC pi-PLC和NPC PI-PLC属于PLC家族，它们有不同的机制和信号转导途径来调节植物对外界胁迫的反应。NPC主要通过磷脂水解产物DAG的含量调节植物体内糖、脂代谢水平，通过ABA含量调节气孔开度来响应植物缺水和盐胁迫过程。PI-PLC主要通过磷脂酰肌醇水解产物IP3的含量调节植物生长，适应各种逆境。PLD是最早的磷脂酶，具有最彻底的功能机制。PLD可以使用多种磷脂作为底物，如磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)(图1)。PA是PA的产物，是一种重要的信号分子，参与调节植物的许多生理生化过程。近年来的研究表明，ZmPLA1和ZmPLD3可以诱导玉米单倍体的形成，在育种上具有重要价值。然而，这两种磷脂酶诱导单倍体的分子机制仍不清楚。(100yiyao.com)

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