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  • 發布時間:2022-10-02 15:38 原文鏈接: 簡述酸性磷酸酶的基本性質

      誘導并分泌酸性磷酸酶是植物應對低磷環境的重要適應性反應之一。酸性磷酸酶可以從不同的有機磷底物上水解磷酸基團,供植物吸收利用。大多數的植物酸性磷酸酶沒有明顯的底物特異性,可以水解的底物包括 RNA、DNA、3-磷酸甘油酸、磷酸己糖等。體外實驗中,從擬南芥、番茄中純化的酸性磷酸酶的酶活力都受到了緩沖液中高 Pi 濃度的抑制,進一步研究發現酸性磷酸酶水解產生的 Pi 可以負反饋抑制大多數酸性磷酸酶的活性。酸性磷酸酶也可以分解一些特殊的有機磷底物,產物可以顯現特異的顏色,如 5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸鹽(5-Bromo-4-Chloro-3-Indolyl Phosphate,BCIP,藍色)、萘酯磷酸鹽(β-NaphthylAcid Phosphate,β-NAP/Fast black K,紫紅色)、對硝基酚磷酸二鈉(p-NitrophenolPhosphate,pNPP,黃色)。通過反應產物顏色的深淺,可以判斷酸性磷酸酶的活性高低。運用這一方法可以篩選對低磷脅迫反應異常的突變體。低磷誘導的酸性磷酸酶可以分為兩類:作用于細胞內的酸性磷酸酶和分泌到細胞外的酸性磷酸酶。二者的共同作用保證了植物更好地應對低磷脅迫。細胞內的酸性磷酸酶可以通過兩個途徑實現體內磷的再循環:一是將植物液泡內的有機磷轉化為 Pi。正常情況下,植物中大部分的磷儲存在液泡中,細胞質中的 Pi 含量維持在一定范圍內。當植物受到低磷脅迫時,植物體內的 Pi 含量不斷下降,液泡中正常情況下被高磷環境抑制的酸性磷酸酶的酶活力恢復,水解液泡中儲存的有機磷并通過液泡膜上的磷轉運蛋白向細胞質分泌,維持細胞質中 Pi 含量的動態平衡。另一個實現體內磷循環的途徑是將衰老的組織中的磷活化再利用轉運到幼嫩組織。Robinson 等人報道了,擬南芥紫色酸性磷酸酶 AtPAP26 就參與了衰老組織中磷的再利用過程。分泌型的酸性磷酸酶的主要作用是分解土壤環境中的有機磷底物釋放出可以供植物直接吸收利用的 Pi。通常情況下,分泌型的酸性磷酸酶比細胞內的酸性磷酸酶更加穩定。分泌型的酸性磷酸酶的 pH 活性范圍(活性高于 50%)是 4.0-7.6,溫度活性范圍(活性高于 80%)是 22℃-48℃。這保證了它們能夠更高效、更持續地在復雜的土壤介質中發揮作用。有報道稱,土壤中植物可以直接吸收利用的 Pi,80%來源于分泌到胞外的酸性磷酸酶對土壤中有機磷底物的分解,足以見得酸性磷酸酶的重要性。

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