PPDK即丙酮酸磷酸二激酶,广泛存在于
细菌、原生动物及植物等生物体中。
物品概述
(丙酮酸磷酸双激酶)
(Pyruvate orthophosphate dikinase,PPDK)广泛存在于细菌、原生动物及植物等生物体中,但。PPDK在三者体内的功能有所不同。在缺乏丙酮酸激酶的细菌及原生动物中,PPDK催化PEP生成ATP。而在植物体内,PPDK是C4途径和景天酸代谢途径(Crassulacean acidmetabolism,CAM)途径的限速酶,ATP及丙酮酸(Pyruvate)在其催化下生成PEP,此反应分三步进行,并具有可逆性。 C4植物叶绿体中的PPDK为同型四聚体,而细菌中PPDK为同型二聚体。植物叶绿体型PPDK具有一段转运肽,而细菌、原生动物PPDK,以及植物中细胞质型PPDK不具有此结构,此外,它们的一级结构相似性较高。玉米PPDK基因含有19个外显子,约12kb。在其5’侧翼序列区存在一个典型的TATA元件,一个颠倒的CCAAT样序列,以及位于—51到—42的GTCGCGCCC序列(在动物细胞中此富含GC的序列为SP1蛋白的结合位点)。Clackin等人发现玉米中的PPDK基因具有两个不同的转录起始位点,分别受两个启动子控制。其中,长转录本翻译为叶绿体型PPDK蛋白,其表达具有组织特异性及光诱导性,而短转录本翻译为胞质型PPDK蛋白,为组成型表达。
水稻
(单子叶C3植物)PPDK基因也具有类似的双元启动子系统,以及基因结构和表达模式。而C4植物F.trinervia和双子叶C3植物拟南芥和F.pringlei的PPDK基因具有极其类似的结构。第一个启动子的长度是它们的主要区别。C4植物中PPDK主要表达于叶肉细胞,在其他组织中表达较低,而其表达量主要受转录水平的调控。此外,PPDK的表达水平与光的强度及光照时间成正相关系。