芥子酶是广泛存在于十字花科植物中的一类降解硫代葡萄糖苷的酶。芥子酶及其底物硫代葡萄糖苷组成一种独特的防御系统,即硫代葡糖苷-芥子酶系统。当植物受到病虫侵袭时,芥子酶与硫代葡萄糖苷结合,释放有毒的水解产物形成植物重要的化学防御系统,被称之为“芥子油弹(mustard oil bomb)。该系统除了具有重要的生物学防御作用外,还在食品的风味,人类的营养以及抗癌等方面具有特殊的作用,可见对芥子酶的研究具有重要的意义。　　 目前,已发现6个拟南芥芥子酶基因,即TUG1,TGG2,TGG3,TGG4,TGG5和TGG6。芥子酶基因在表达调控上具有时空特异性。其中TGG1和TUG2在拟南芥子叶、茎、叶片、花和果荚中表达,而不在根部表达。TGG3是一个在花中表达的假基因。TGG4和TGG5,只在拟南芥根部特异表达。TGG6同TGG3类似,是花特异表达的假基因。TGG4和TGG5的发现正好解释了拟南芥根部芥子酶活性的来源。本文通过RT-RCR检测,证实了TGG5只在拟南芥根中特异表达,而在拟南芥子叶、茎、叶片、花和果荚中都未检测到TGG5的表达。　　 本文克隆了拟南芥TGG5基因cDNA,构建酵母表达载体,转化毕氏酵母GS115。经甲醇诱导表达和镍亲和层析,获得纯化的TGG5重组蛋白,SDS-PAGE分析表明,重组蛋白分子量集中在58KD左右,并有较明显的拖尾,呈现典型的糖基化蛋白的特征。进一步探讨了TGG5重组蛋白的酶学特性,结果表明:该芥子酶的Km为1.96 mmol/L,Vmax为0.084 mmol·min-1·mg-1;酶反应的最适pH为5.5;该芥子酶在37-80℃范围内有较广泛的温度适应性,且具有较好的80℃热稳定性。NaC1对该酶有明显的抑制作用,低浓度抗坏血酸具有激活芥子酶的作用,抗坏血酸终浓度为1.5mmol/L时,酶活力最大。