高等植物阳离子转运载体OCT 研究进展

张亚楠，欧斯艳，王金祥*

（1.华南农业大学 资源环境学院；2.华南农业大学 根系生物学中心，广东 广州 510642）

在植物生长发育过程中，矿质元素、营养物质、信号分子等跨膜转运和长短距离运输是必不可少的，而承担这些任务的主要成员便是转运子（transporter）（或转运蛋白）.有趣的是，研究发现植物中有些转运蛋白既有转运子的功能，又具有养分受体的功能，如NRT1.1（nitrate transporter 1.1）和IRT1（iron-regulated transporter 1）.这类转运蛋白被称为转运受体蛋白（transceptor）［1-2］.植物有机阳离子包括胆碱、肉碱、多胺，这些有机阳离子在植物生长发育和适应逆境等方面起重要作用，但对有机阳离子如何进出细胞还不清楚.动物四胺有机阳离子主要由SLC22 转运［3］，SLC22 属于MFS（major facilitator superfamily）超家族.这些膜蛋白参与动物周围淋巴器官（peripheral organs）对一些药物、外来物质、或内源物质的吸收或排泄［4-9］.目前关于植物有机阳离子转运体（Organic Cation Transporter，OCT）的研究相对较少，主要集中在模式植物拟南芥.本文从植物OCT 蛋白的结构、OCT基因对逆境的响应以及OCT 的功能等进行了综述.

1 植物OCT 家族

1.1 OCTs 家族蛋白结构的特点

首先在菜豆中鉴定植物OCT基因.Torres 等人在菜豆根中克隆了一个受水分胁迫调控表达的基因，序列分析表明，其全长cDNA 为2 627 bp，含有1 644 个碱基的开放阅读框，编码一个长度为547 个氨基酸的蛋白质，与哺乳动物OCT 转运蛋白家族具有同源性，因此命名为PvOCT1［10］.另外，Lelandais-Briére 等人用PvOCT1 进行的BLASTX 分析，在拟南芥中发现6 个OCT-like 蛋白，分别命名为AtOCT1～6（见表1），其中 AtOCT1 与PvOCT1 有71%的相似性［11］.这些拟南芥OCT 蛋白属于MFS 转运蛋白家族的“有机溶质共转运蛋白”的一个小分支.

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