李圣纯团队综述了植物抗坏血酸过氧化物酶的研究进展

近日，湖北大学生命科学学院李圣纯团队在氧化还原领域顶级期刊Redox Biology杂志上发表了题为“Novel insight into functions of ascorbate peroxidase in higher plants: more than a simple antioxidant enzyme”的综述文章。该文总结了高等植物抗坏血酸过氧化物酶（APX）的最新研究进展。

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当植物处于逆境胁迫下时，会产生大量的活性氧（ROS），包括超氧阴离子、羟基自由基、单线态氧和过氧化氢（H₂O₂）等（图2）。其中，H₂O₂相对稳定，而且能通过水通道蛋白在不同细胞器之间运输，被认为是重要的信号分子，在植物响应逆境胁迫和生长发育中起着关键性的作用。

图2. 植物中细胞中ROS的主要产生部位。

APX是植物细胞中抗坏血酸（ASC）-谷胱甘肽（GSH）循环中的重要酶类组分，以ASC为电子供体将H₂O₂转换为H₂O，同时ASC氧化后又可通过循环还原再生（图2）。作为H₂O₂的主要代谢酶，APX在植物生长发育和响应逆境胁迫中也发挥着重要作用。细胞质APX的活性受到多种氧化翻译后修饰（OxiPTM）调控，包括丝氨酸残基的次磺酸化修饰（-SOH）、硝基化修饰（-SNO）、硫巯基化修饰（-SSH）、谷胱甘肽化修饰（-SSG）、氰基化修饰（-SCN）、和酯酰化修饰（-SFA），甲硫氨酸残基的硫氧化作用以及酪氨酸的硝化等。

图3. 植物APX的主要氧化翻译后修饰。

除了ASC，APX还能催化其他底物，如GSH、香豆酸和芥子醇等，而且还能扮演分子伴侣的角色。这也是该文重点论述的部分。

图4. 植物APX的多种底物。

湖北大学生命科学学院李圣纯副教授为唯一作者。该研究得到了国家自然科学基金和湖北省重点研发计划等相关经费的支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231723001908