CER合成的关键酶

精品文档---下载后可任意编辑蜡状表皮主要发挥保护性屏障作用，帮助植物地上部分抵御非控制性的水分丢失和环境破坏。其由角质层聚合物机体和腊合成。表皮蜡质是由长链脂肪酸和其衍生物组成的复合混合物。我们讨论了拟南芥(Arabidopsis thaliana)蜡质生物合成基因 CER4 的分子克隆和特征。拟南芥突变株茎秆中的伯醇和腊酯表达水平显示出下降的趋势，而醛类、烷烃类、仲醇和酮类表达水平显示出轻微的上升。这种表现方式表明 CER4编码醇-脂酰 CoA 还原酶（FAR）。我们在拟南芥中鉴定出 8 个与荷荷芭 jojoba (Simmondsia chinensis)种子醇-FAR 表达高度相关的 FAR 类基因。CER4 等位基因和互补基因组的分子特征表明这 8 个基因之一，At4g33790，编码蜡质合成的 FAR。酵母(Saccharomyces cerevisiae)中 CER4 cDNA 表达结果为 C24：0 和C26:0 伯醇的积累。全功能绿色荧光蛋白标记的 CER4 蛋白通过显微镜被定为在酵母细胞的内质网中。通过反转录 PCR 进行基因表达分析表明 CER4 启动子在叶片、茎秆、花朵、长角和根中表达。我们探测到在转基因植物叶片和茎秆的表皮细胞中 CER4 驱动 β-葡糖醛酸酶报告基因的表达，这与表皮蜡质生物合成中CER4 探测到的作用是一致的。在幼根的延长区域所有细胞中 CER4 是表达的。这些数据表明 CER4 是一个醇 FAR，其对长链脂肪酸具有特异性，也负责地上和根部表皮细胞伯醇的合成。连续的亲脂层叫做角质层，其覆盖维管植物大量的裸露表层。角质层是由表皮细胞合成的，表皮细胞是它们的特征之一。角质层的主要功能是作为防水障碍。其束缚着非正常的水分流失和阻止雨水，从而降低了灰尘，花粉和孢子的沉积(Kerstiens, 1996; Riederer and Schreiber, 2001)。角质层能够保护潜在的组织防止 UV紫外线过量的辐射、机械损害、细菌、致病菌的侵染(Jenks et al., 2024)以及昆虫的迫害(Eigenbrode and Espelie, 1995)。而且，角质层在植物的生长过程中通过阻止临近器官细胞壁融合而发挥关键作用(Sieber et al., 2000)。角质层主要由角质素和腊类组成。角质素是角质层的主要成分，由 C16 和 C18 羟基组成，环氧脂肪酸单体(Heredia, 2024)以三维矩阵的方式覆盖于上皮细胞壁。表皮蜡质被包埋在角质素矩阵内，覆盖于真角质层（上表皮）。表皮蜡质通常以晶体的形式存在，并以足够浓度的结晶花传输到植物体的表面。表皮蜡质是一个脂肪复合混合物，主要由长链脂肪族分子组成，...