元素百科资讯频道:本文主要讲的是关于己糖激酶的功能以及在参与植物糖信号传递的全过程的内容。近年来对植物体糖信号转导的分子机制研究表明,己糖激酶作为细胞内糖传感蛋白,在葡萄糖的信号转导中起着重要的功能,其信号转导途径调节着植物的生长发育与基因。
己糖激酶功能
己糖激酶有磷酸化和糖感受双重功能。己糖激酶使己糖磷酸化,磷酸化的己糖才能进入糖酵解;从而为植物提供碳素和能量。另外,磷酸化己糖在AGPase作用下,生成ADPG为淀粉合成提供原料。己糖激酶参与葡萄糖抑制光合作用和糖酵解相关基因的调控。已糖激酶在光合组织中起调节光合作用、生长发育和衰老的调节酶的作用,把拟南芥AtHXK1基因转入番茄中,发现转基因植株叶片中叶绿素含量下降。光合速率下降,PsⅡ反应中心的光化学量子效率减小,植株快速衰老。对正义、反义转基因番茄的研究表明,番茄中果糖激酶基因LeFRK2的抑制表达,抑制了生长并产生了白化的幼叶。
己糖激酶是糖感受器,它不仅参与糖代谢的调控,它还在糖信号中有作用。近年来对糖信号的研究主要通过采取以下三类方法进行,一是利用突变体;二是利用糖的类似物及抑制剂;三是利用转基因植株。葡萄糖的类似物有甘露糖,2-脱氧葡萄糖(2-dG1e),3-O-甲基葡萄糖(3-O-mClc),6-脱氧葡萄糖等。其中,葡萄糖和甘露糖、2-dGlc是HXK的底物能被催化为磷酸己糖,从而进入糖酵解代谢。其中,甘露糖进入糖酵解很缓慢。而3-O-rdc和6一脱氧葡萄糖不是HXK的底物,能吸收进细胞不能被HXK磷酸化而进入代谢。是不代谢的糖类似物。转基因手段的使用也提供了HXK起到信号作用,调节控制植物的生长、发育的证据。Jang在1994年就报道认为只有被己糖激酶磷酸化的糖才能阻遏光合基因的表达。并于1997年从拟南介中克隆了两种类型的HXKs,从转基因植株胚发育的形态差异得出结论认为HXK蛋白起一个葡萄糖感受器的作用,缺少或增加这个感受器导致由于基因表达的不同,而使表现型发生很大变化。
植物己糖激酶
催化己糖磷酸化的酶统称为己糖激酶,它们催化的反应构成植物和其它有机体代谢活动的重要调控步骤。近年来的研究表明,己糖激酶也参与植物的糖感受和信号转导过程。因此,己糖激酶在植物生长发育进程中具有重要作用。己糖激酶是催化己糖磷酸化的酶的统称,广义上讲,它包括①己糖激酶(HXK),既调控植物体内贮存糖和游离糖的利用率,也调控糖酵解和氧化戊糖磷酸途径的代谢速率;②葡萄糖激酶(GLK),葡萄糖进入细胞后首先发生的反应是磷酸化,磷酸化后葡萄糖不能自由通过细胞膜而逸出细胞;③果糖激酶(FRK) 对果糖特异的己糖激酶同工酶称为果糖激酶。由于果糖激酶对果糖的亲和性远较己糖激酶大得多,因而普遍认为在果糖分解代谢中, 果糖激酶起主要作用。FRK、GLK和HXK之间的区别是功能的差异,前二者,分别严格限制在葡萄糖和果糖的磷酸化中,而后者HXK磷酸化的底物可以是一系列已糖,如:果糖、葡萄糖、甘露糖等。GLK和HXK定位有差异,不同类型的同工酶的定位有所不同,有的在质体基质中,有的在液泡中。有的在细胞质中,有的在线粒体、叶绿体膜上。在檀物组织中,FRK常以二聚体形式存在,也有以单体形式存在的,己糖激酶最适PH为8.0左右。HXK活性被6一磷酸葡萄糖抑制,HXK对ATP的亲合力大约是其它三磷酸核苷酸的10倍。
以上就是关于己糖激酶的功能以及在参与植物糖信号传递的全过程的全部内容介绍。
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