植物 α-半乳糖苷酶的进化及功能研究进展

α- 半乳糖苷酶（α-galactosidase，α-Gal；EC 3.2.1.22）是一类专一性催化 α-半乳糖苷键水解的外 切糖苷酶，具有水解半乳低聚糖、半乳甘露聚糖、半乳糖脂及糖蛋白中 α-1,6- 半乳糖苷键的能力，在动物、植 物及微生物（古细菌、细菌、真菌）等多种生物中广泛存在。因其催化反应的特异性，α-Gal 在食品、饲料、农业、 医药及轻工业等领域具有广泛应用，被认为是最具应用前景的酶制剂之一。不同物种和家族来源的 α-Gal 在序 列同源性、高级结构、活性位点、酶与底物结合的机制、酶的热稳定性等方面存在较大差异，极大地限制了 α-Gal 的开发与应用。与微生物来源的 α-Gal 相比，植物来源的 α-Gal 的研究报道仍相对有限。在植物中，α-Gal 广泛 参与植物叶片发育与衰老、种子发育与萌发、果实软化成熟以及逆境胁迫响应等重要生理过程，然而，目前有 关其参与上述过程的生理及分子机制仍不清楚。基于已有研究报道，综述了α-Gal 的来源与分布、种类、催化特性， GH 蛋白家族的进化，以及植物 α-Gal 在 RFO 生物合成、转运卸载与分解代谢、种子发育、脱水耐受及萌发、 非生物逆境胁迫应答、细胞壁重塑等重要生理过程方面的生物学功能。