摘要：ABC转运蛋白在生物界中普遍存在，是物质跨膜运输过程中必不可少的一类蛋白。目前，在人类基因组中，已发现的ABC转运蛋白约有48种。而在植物界，为适应陆地生活，经长期进化，ABC转运蛋白在某些模式植物中存在100种以上。由于ABC转运蛋白在植物体的生命活动中有重要作用，且结构复杂，功能多样，引起研究人员的大量关注。本文综述了植物ABC转运蛋白在植物生命活动中所起到的作用，分析了ABC转运蛋白各亚族的功能机制以及结构特点，并对ABC转运蛋白家族今后可能的研究方向提出展望。

关键词：ABC转运蛋白家族；植物；拟南芥

Recent advances for plant ATP-binding cassette transporters

Abstract: ABC transporters in biological prevalent material transmembrane transport is essential to the process of a class of proteins. Currently, in the human genome, it has been found that the ABC transporter protein, about 48 kinds. In the plant kingdom, in order to adapt to life on land, the long-term evolution, ABC transporter protein is present in more than 100 plants in some modes. Since ABC transporter proteins in plant life activities of an important role, and the structure is complex, versatile, researchers caused a lot of attention. Plant ABC transporters in plant life activity in the role paper reviews, analyzes the function mechanism and structural characteristics of ABC transporter protein each subfamily, and put forward the prospects ABC transporter family possible future research directions.

Keywords : ABC transportersa ; botany ; Arabidopsis

目录

摘要 1

引言 1

1.ABC转运蛋白的结构与功能 2

1.1ABC转运蛋白的结构特征 2

1.2ABC转运蛋白在植物体内的功能 2

2.植物ABC转运蛋白的研究历程与作用机理 3

2.1植物ABC转运蛋白研究历程 3

2.2ABC转运蛋白在植物体内的作用机理 3

3.植物ABC转运蛋白八大亚家族功能研究 4

3.1亚家族A 4

3.2亚家族B 4

3.3亚家族C 5

3.4亚家族D 5

3.5亚家族E和亚家族F 5

3.6亚家族G 5

3.7亚家族H 6

4.展望 6

参考文献 6

致谢 9

植物ABC转运蛋白家族研究进展

引言

ABC转运蛋白家族是生物体内最大的蛋白家族之一。该类蛋白在结构上有一个相同点，即在序列结构上都含有接合ATP的盒（ATP-bindingcassette，ABC），这个序列盒经与ATP的结合和解离，可以起到控制物质跨膜运输的作用。在植物细胞中，大多数的ABC转运蛋白附着在细胞膜上，调控物质进出细胞的转运作用，而少量接合在内质网、过氧化体、液泡膜和线粒体等细胞器膜上。ABC转运蛋白在这些细胞器中的作用有两个，一个是将细胞器内的产物转运到细胞器外，另一个是将外源物质运输至细胞器内，并将其分室，转运到作用部位。

本文在概括前人科研成果的基础上，根据目前已知的ABC转运蛋白研究进展，阐述ABC转运蛋白在植物体中的作用机理，综述了ABC转运蛋白各亚族的结构功能特点，并为ABC转运蛋白在今后的研究提出展望。

1.ABC转运蛋白的结构与功能

1.1ABC转运蛋白的结构特征

从目前已知的ABC转运蛋白来看，按结构分类有两种类型，即半转运子和全转运子[1]。全转运子的核心包含4个结构域，即两个跨膜结构域（transmembranedomain，TMD）和两个接合核苷酸的域（nucleotide-bindingdomains，NBD），通常情况下，需要四个结构域共同协作才可以行使其功能作用。在大部分已发现的植物ABC转运蛋白中，最为常见的排列方式有两种[2]，一种是四个结构域按照跨膜结构域-核苷酸结构域-跨膜结构域-核苷酸结构域正向排列的方式，另一种是按照核苷酸结构域-跨膜结构域-核苷酸结构域-跨膜结构域反向排列的方式，四种结构域按照正向或反向方式排列连接在一条多肽链上，构成了ABC转运蛋白的全转运子。