PP2C磷酸酶調(diào)節(jié)氧化還原信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、ROS在生物體內(nèi)廣泛存在,其動(dòng)態(tài)的平衡能參與植物生物與非生物脅迫,也能和各種激素相互作用來參與植物的許多生命進(jìn)程,例如植物的生長和發(fā)育、生物和環(huán)境的刺激、植物的新陳代謝和細(xì)胞程序性死亡。GPX是清除ROS最主要的酶之一,可以通過氧化還原態(tài)的變化清除自由基。擬南芥中的AtGPX3也具有感知和清除H2O2的雙重功能。ABA調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉的信號(hào)通路中的負(fù)調(diào)控因子AtABI2/1的活性受H2O2的抑制。但是AtABI1和AtGPX3在活性氧中的作

2、用機(jī)理還不清楚。
  首先,為了研究AtABI1在活性氧中的作用,構(gòu)建了有PP2C活性的AtABI1(119-434 AA)和 AtGPX3的原核表達(dá)載體,并研究兩者在活性氧中的作用。通過 Non-reducing SDS-PAGE分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)AtABI1和AtGPX3不同狀態(tài)混合時(shí),可以發(fā)生狀態(tài)的改變。我們推測(cè)這種轉(zhuǎn)換是由于二者之間的電子轉(zhuǎn)移引起。我們根據(jù)同源序列比對(duì)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析,找到可能引起氧化還原變化的關(guān)鍵氨基酸 Cys,并

3、將其突變?yōu)?Ser或 Ala。點(diǎn)突變的蛋白進(jìn)行氧化還原分析,發(fā)現(xiàn)影響AtABI1氧化還原狀態(tài)的位點(diǎn)同時(shí)也影響了氧化環(huán)境中同AtGPX3的互作,AtGPX3調(diào)控氧化還原狀態(tài)的位點(diǎn)也參與活性的調(diào)節(jié)。為了研究H2O2對(duì)AtABI1的影響,發(fā)現(xiàn)H2O2濃度不僅影響了AtABI1的活性,同時(shí)也影響了蛋白的狀態(tài)。即AtABI1的活性不受氧化還原狀態(tài)的影響,而是隨著聚合狀態(tài)的增強(qiáng)而降低。氧化還原狀態(tài)卻可以增強(qiáng) AtABI1和 AtGPX3之間的作用力

4、,氧化還原缺失的C359S和AtGPX3的作用力最強(qiáng)。
  上述實(shí)驗(yàn)說明AtABI1和AtGPX3之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移后會(huì)立即分開,若不能進(jìn)行正常的電子轉(zhuǎn)移,就會(huì)形成穩(wěn)定的復(fù)合體,并抑制 AtABI1的活性。最讓人意外的結(jié)果是C208S雖然和野生型一樣具有氧化還原和聚合狀態(tài),但是其活性幾乎不受H2O2的影響。那么Cys208有可能是AtABI1感受高濃度H2O2關(guān)鍵性氨基酸。即AtABI1利用自身的氧化還原和聚合狀態(tài)并配合AtGPX3

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