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水稻胚乳淀粉合成相关蛋白的翻译后修饰研究进展

李新宇, 谷月, 徐非非, 包劲松

植物学报 2025, 60 (2): 256-270. DOI: 10.11983/CBB24067

摘要（183）

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蛋白质翻译后修饰(PTMs)是调控蛋白质生物学功能的重要机制, 在水稻(Oryza sativa)种子发育和胚乳淀粉生物合成中起重要作用。随着蛋白质组学的发展, 已在水稻胚乳中鉴定到大量淀粉合成相关酶(SSREs)发生蛋白质PTMs。该文总结了水稻胚乳SSREs的磷酸化、赖氨酸乙酰化、琥珀酰化、2-羟基异丁酰化、丙二酰化及泛素化6种PTMs的蛋白质组学分析、修饰位点和途径及生物学功能。其中, 蛋白质磷酸化修饰的研究最多, 其在调节植物生长发育和淀粉合成代谢过程中起关键作用。此外, 还讨论了PTMs对籽粒灌浆、稻米淀粉品质及外观的潜在作用。该文综述了PTMs在水稻胚乳淀粉合成相关蛋白中的调控机制, 为培育高产优质水稻品种提供了有价值的参考。

蛋白	Uniprot数据库登录号	酶编号	修饰位点	参考文献
AGPase S2	P15280	[EC:2.7.7.27]	217、261、263、403、447和476	Meng et al., 2019
AGPase L2	Q7G065	[EC:2.7.7.27]	37、250、312、449、459和504	Meng et al., 2019
BEI	Q0D9D0	[EC:2.4.1.18]	89、103、164、324、372、500、524和697	Meng et al., 2019
BEIIb	Q6H6P8	[EC:2.4.1.18]	134、191和587	Meng et al., 2019
PUL	Q7X834	[EC:3.2.1.41]	732	Meng et al., 2019
PhoH	Q8LQ33	[EC:2.4.1.1]	412和439	He et al., 2016
PhoL	Q9AUV8	[EC:2.4.1.1]	259、255、657和734	Meng et al., 2019
PGM	Q9AUQ4	[EC:5.4.2.2]	8和568	He et al., 2016; Meng et al., 2019

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表5 水稻种子淀粉合成蛋白赖氨酸琥珀酰化修饰

正文中引用本图/表的段落

Meng等(2019)从发育15天的水稻种子中鉴定到854个Ksu位点, 涉及347个蛋白, 其中与淀粉生物合成相关的AGPS2、AGPL2、BEI、BEIIb、PUL、PhoL及PhoH均被证实存在琥珀酰化修饰(表5)。Zhang等(2019b)从346个具有不同生物学功能和亚细胞定位的幼苗期水稻蛋白中鉴定到710个Ksu位点, KEGG富集分析表明Ksu参与多种代谢途径, 包括碳代谢和TCA循环等。其中, 80个蛋白在水稻幼苗和胚中都发生了琥珀酰化修饰, 67个蛋白的122个Ksu位点重叠, 包括参与淀粉合成和蔗糖代谢的PGM。

(ac)表示赖氨酸乙酰化位点. ...

Comprehensive analysis of the lysine succinylome and protein co-modifications in developing rice seeds

2019

... Meng等(2019)从发育15天的水稻种子中鉴定到854个Ksu位点, 涉及347个蛋白, 其中与淀粉生物合成相关的AGPS2、AGPL2、BEI、BEIIb、PUL、PhoL及PhoH均被证实存在琥珀酰化修饰(表5).Zhang等(2019b)从346个具有不同生物学功能和亚细胞定位的幼苗期水稻蛋白中鉴定到710个Ksu位点, KEGG富集分析表明Ksu参与多种代谢途径, 包括碳代谢和TCA循环等.其中, 80个蛋白在水稻幼苗和胚中都发生了琥珀酰化修饰, 67个蛋白的122个Ksu位点重叠, 包括参与淀粉合成和蔗糖代谢的PGM. ...

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