植物所解析線粒體蛋白氧化損傷調控果實成熟衰老的可能機制

近日，植物研究所田世平研究員領導的課題組通過蛋白質組學結合免疫雜交以及細胞生物學等技術解析了線粒體蛋白氧化損傷調控果實成熟衰老的可能機制。該成果發表在Journal of Proteome Research（2009, 8: 2449-2462）雜誌上。

果實為開花植物特有的發育器官，在種子成熟和傳播過程中發揮著重要作用，肉質果實也是人們飲食的重要組成部分。成熟衰老是果實的重要特徵之一，解析果實成熟衰老的機制有著重要的理論和應用價值。根據「衰老的線粒體學說」，線粒體在細胞衰老過程中發揮著重要作用，但是其具體機理並不清楚，線粒體與植物衰老的關係更是鮮有報導。研究人員從活性氧代謝的角度，通過蛋白質組學、蛋白免疫雜交以及其他生理生化分析，揭示了線粒體蛋白氧化損傷與果實成熟衰老的關係。研究發現包括線粒體外膜蛋白、三羧酸循環相關蛋白以及抗氧化酶在內的線粒體蛋白在果實正常成熟衰老過程中發生了不同程度的氧化損傷。通過加速果實衰老和延緩衰老的方式，研究人員進一步從正反兩個方面開展了工作，並認為這些蛋白在果實成熟衰老過程中可能發揮著重要作用。

該研究成果中所涉及的果實線粒體提取純化、線粒體蛋白雙向電泳，以及蛋白質氧化損傷等技術將為進一步解析線粒體在果實成熟衰老過程中的重要作用提供重要的技術平臺。

線粒體蛋白氧化損傷研究流程圖。從不同衰老時期的果實中分離純化線粒體，線粒體蛋白經單向或雙向電泳分離後轉移到PVDF膜上與特異性抗體進行雜交。雙向免疫雜交圖譜經過軟體分析找到氧化損傷程度有差異的蛋白點以後，從考馬斯亮藍染色的膠上找到對應點並切膠進行質譜鑑定。