β-半乳糖苷酶(β-galactosidases.BGALs)(EC3.2.1.23)是一类糖苷水解酶(glycosidehydrolases,GHs)，能够从β-D-半乳聚糖或寡聚糖支链非还原末端切除β-D-半乳糖残基,广泛分布于植物、动物和微生物中。GH1、GH2、GH3、GH35、GH42、GH50和GH59水解酶家族中都发现了具有BGALs水解酶活性的成员,其中所有的植物源BGALs属于GH35.家族中，BGALs在生物体内起着重要作用。例如,人类GH35家族的GLB1基因参与消除溶酶体中神经节昔脂末端半乳糖残基,GLB1缺失导致毒性神经节苜脂积累进而引起神经节苷脂沉积症;人类GH59家族的GALC基因参与消除半乳糖.神经酰胺半乳糖残基,基因缺陷后将导致Krabbe疾病;分子生物学中常用的大肠杆菌LacZ基因编码GH2家族BGAL,是细菌在葡萄糖饥饿条件下乳糖代谢所必需的。

植物源BGALs属于多基因家族,是一类与细胞壁多糖代谢相关的酶,从各种植物中分离得到的BGALs表明其参与多种生理过程,如种子萌发、花粉发育.果实成熟等。极少部分植物BGALs基因已被克隆并进行了功能鉴定,如拟南芥AtB-GAL6和AtBGAL10基因失活分别导致种子黏液释放减少和荚果夢片变短;番茄TBG4的下调导致果实硬度增加等;但绝大多数植物BGALs在发育中的生理功能尚末明确。笔者总结了目前植物BGALs在细胞与分子生物学方面的最新研究进展,并就结构域及催化机制、生化特性、亚细胞定位和表达模式、生理功能等方面展开详述,同时,从水稻中克隆了OsBGAL1和0sBGAL6这2个基因，并分别构建了其过表达和基因敲除转基因株系,为后续生理功能研究提供了生物材料。

1植物BGALs家族、结构域及其催化机制

所有的植物BGALs基因都属于GH35家族,是多基因家族,不同植物含有不同数目BGALs基因。拟南芥(Arabidopsisthaliana)基因组含有17个BGALs基因;番茄(LyopersiconesculentumMill.)基因组含中有17个BGALs基因°9;水稻(Oryzasativa)基因组含中有15个BCALs基因[01;其他植物如日本梨(Pyruspyrifolia)111、油菜(Brassicacampestrisssp.chinensis)、桃(Prunuspersica(L.)Batsch)、亚麻(Linumusitatissimum,).、苹果(Maluspumila)中分别含有8、16、17.43.13个BGALs基因成员。已发现的植物BGALs蛋白含有的结构域类型包含N-信号肽、GH35保守序列、GH2N、BetaGal4_5、PRP_N、Gal-凝.集素等。所有GH35家族的BGALs都含有GH35保守活性序列G-G-P-[LIVM](2)-x(2)-Q-x-E-N-E-[FY];Gal-凝集素和N-信号肽在BGALs序列中可单独存在,也可同时存在或不存在;其他如GH2N、BetaGal4_5、PRP_N等结构域只存在于少数特殊的BGALs中。

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