硝酸还原酶的研究——Ⅲ.硝酸还原酶钝化蛋白的专一性及其对硝酸还原酶的水解作用

以同样的提取方法,分别从小麦叶片、曼陀罗愈伤组织中提取的硝酸还原酶(NR)钝化蛋白均可明显钝化小麦、水稻、玉米等叶片的NR,而从水稻、豌豆叶片中提取的NR钝化蛋白也均可明显钝化小麦叶片NR的事实显示出植物体内NR钝化蛋白存在的普遍性及不同植物种间这种钝化蛋白作用的共同性。水稻叶片及曼陀罗愈伤组织NR钝化蛋白只能钝化NR,而不能钝化与NR同为植物氮素同化关键酶的亚硝酸还原酶(NiR),小麦叶片NR钝化蛋白只能钝化NR而不能钝化与NR同为诱导酶的α-淀粉酶又表明NR钝化蛋白对NR的钝化作用具有一定的专一性。在小麦叶片NR钝化蛋白(部分Ⅰ)与NR一起保温时,同时加入作为水解酶抑制剂的大豆胰蛋白酶抑制物或丝氨酸酶抑制物PMSF,均可部分解除钝化蛋白的钝化效力,可作为此种钝化蛋白是个水解酶的进一步证明。     

NADH-硝酸还原酶组分酶的活性测定

NADH—硝酸还原酶(NADH—nitrate reduc—tase,EC 1.6.6.1,NADH—NR)是硝态氮同化的关键酶,它能以NADH为电子供体,还原NO_3~-为NO_2~-。由于它在植物氮代谢中的重要作用,国内外已对它的诱导和活性调节进行了广泛的研究。 NADH—NR是组分酶复合物,改变电子供体或受体,可测到 NADH—NR的二个组分酶活性,     

硝酸还原酶的研究——Ⅰ.小麦叶片硝酸还原酶—钝化蛋白的分离和特性

从小麦叶片得到的硝酸还原酶(NR)-钝化蛋白用作钝化小麦叶片NR。通过硫酸铵分级分离和Sephadex G-100柱纯化的小麦蛋白分为两个部分,对NR都有明显的钝化活力,但又有着不同的性质。在Tris-甘氨酸缓冲液系统中进行聚丙烯酰胺凝胶电泳时,钝化蛋白部分Ⅰ的蛋白下移缓慢,保持在起端,而钝化蛋白部分Ⅱ的蛋白则下移迅速,接近底端。对NR的钝化作用,钝化蛋白部分Ⅱ明显高于同样量的部分Ⅰ。钝化蛋白部分Ⅰ的最适pH为7.5,部分Ⅱ的最适pH为6.5。钝化蛋白部分Ⅰ和部分Ⅱ对NR的作用方式也不同。前者对NR无明显水解作用,后者对NR有较强水解作用且与NR-起预保温后在Sephadex G-75柱上移动性无明显变化。小麦叶片NR-钝化蛋白部分Ⅱ可能是个特异的水解蛋白,而钝化蛋白部分Ⅰ可能不是个水解蛋白。     

NADH和KCN对水稻硝酸还原酶的不可逆钝化作用

硝酸还原酶(NADH:硝酸氧化还原酶,EC.1.6.6.1,NR)是高等植物氮同化的关键酶,是将NO_3~-还原为NH_4~-的限速因子。其活性受多种内在(如激素、活化因子和钝化蛋白等)和外界(如光照、氧气、水份和无机离子等)因子的影响。一些作者已开始探讨将它作为栽培或育种指标的可     

硝酸还原酶的研究——Ⅵ.水稻硝酸还原酶的纯化和特性

水稻叶片NR在Blue Dextran-Sepharose 4 B亲和层析法的纯化过程中,继100μMNADH洗脱出现一个酶活峰后,再用0.25MKNO_3洗脱又出现一个更高的酶活峰。酶与BlueDextran-Sepharose 4B有两个结合位点,它们可能就是酶与底物NADH和NO_3的结合位点。NADH能和Blue Dextran竞争与酶结合而把NR从亲和柱上洗脱下来。硝酸盐除了具一般盐类的离子强度外,还有明显的底物效应。如果将KNO_3-洗脱的NR再反复进行亲和层析,又可得到NADH-洗脱和KNO_3-洗脱的两部分NR。这两部分NR在聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳上都呈现一条相同的蛋白带。 水稻NR的全酶分子量约330Kd,亚基分子量约57Kd,故全酶可能由6个相同亚基组成,酶活的pH范围为6.5～8.5,最适pH为7.5;酶对底物NO_3-和NADH的K_m值分别为3.3×10~(-4)M和2.9×10~(-5)M。     

氧化还原对硝酸还原酶的调节作用

氧化还原作用可调节硝酸还原酶(NR)的活力,还原作用使活化形式的酶变为钝化形式的酶,而氧化作用使钝化形式的酶重新活化,这两种形式的酶在代谢上是相互转变的。已经知道,NR复合体由两部分活力组成的,第一部分是黄递酶部分,以NADH或 NADPH作电子供体,可以用细胞色素C作为电子受体;第二部分是硝酸还原部分,可以外源还原的黄素核苷酸或紫精作为电子供体使NO_3~-还原。氧化还原的调节部位是在     

硝酸还原酶聚丙烯酰胺凝胶电泳活性染色

高等植物的硝酸还原酶除诱导酶(NR,E.C.1.6.6.1.)外,还有以组成酶(constitative enzyme,E.C.1.6.6.2.)的形式存在,分别以还原辅酶Ⅱ(NADPH,C_1NR)及还原辅酶Ⅰ(NADH,C_2NR)为电子供体。为深入研究NR各同工酶的特性,我们以聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对NR粗酶液(油菜子叶)进行分离,完善了以甲基紫精(MV)为电子供体的NR同工酶染色法,并在甲(月替)反应原理基础上首次建立了以NAD(P)H为电子供体的NR活性染色系统。     

番茄叶片中硝酸还原酶(E.C.1.6.6.2)活性稳定因子的研究

经过硫酸铵(完全饱和度)沉淀、离心(16000×g)、沸水处理、Sephadex G-75、DEAE-52层析、透析等步序,从番茄叶片中分离出了 NR 活性稳定因子,电泳后,经氨基黑染色,凝胶柱上只显示一条谱带,证明稳定因子是蛋白类物质。在60℃以下的不同水温中,稳定因子都显著地稳定和增进了番茄叶片中的 NR 活性,不同程度地避免了温度对 NR 活性的钝化影响。在体外,稳定因子能显著延缓小麦幼苗中 NR 活性,NR 在0℃保存至第9天,仍具有较高活性。在提取过程中,经热处理或始终在4℃以下低温提取的稳定因子,对 NR 活性都有稳定作用。分析其蛋白的磺基丙氨酸量,发现比另一种蛋白的高4倍以上,说明其蛋白含有较多的二硫键,是其耐热性的原因。番茄叶片中的稳定因子是一种分子量小的蛋白类物质,在叶片中有两种形式存在,一种是与大分子的蛋白质结合一起;另一种是单独存在。热处理能使它与蛋白质分开,有助于获得纯度高的稳定因子。该因子不是 FAD、血品质、脯氨酸一类物质。这些物质使 NR活性稳定的作用不明显。     

低pH对水稻黄化叶片硝酸还原酶活性暗诱导的调节

在低pH条件下,水稻离体黄化叶片的硝酸还原酶(NR)活性能在暗中诱导产生,其诱导过程约有2h的滞后期,亚胺环已酮(CHI,5ppm)和Na_2WO_4(25 mmol/L)能完全抑制这种诱导作用。在最适pH 3.0时,H~3标记氨基酸掺入NR的量比pH 7.0时约高2倍,表明酶活性的产生与酶蛋白的重新合成有关。 当低pH暗诱导时,BA(5ppm)和ABA(15ppm)能使酶活性分别提高约30％和80％,但它们都不能取代低pH在NR活性暗诱导中的作用。当存在1ppm CHI的时候,BA仍促进NR活性,而ABA则加强CHI对酶活性的抑制作用,这提示BA与ABA在低pH暗诱导条件下促进NR活性的机制是不同的。在pH 7.0的光诱导条件下,ABA对NR活性起抑制作用。     

水稻硝酸还原酶的RNA干涉及其酶活性分析

分析水稻硝酸还原酶（NR）基因生物信息学的结果显示：水稻基因纽中有2个NR基因成员：一个为NR[NADH]（NR1）：另一个为NR[NAD（P）H]（NR2）。两者的蛋白序列相似性为70％。用RT—PCR技术从水稻cDNA中获得了NR1和NR2的cDNA片段,其大小分别为1086bp和892bp。构建RNA干涉载体（称pRNAi—NR1和pRNAi-NR2）转化水稻愈伤组织后检测转基因后代酶活性的结果表明：两种干涉植株的根叶中的NR活性均大幅度下降,并且根叶中的活性变化呈线性正相关关系。表明2个基因可能均有调控根叶中NR活性的作用。     

曼陀罗培养细胞的硝酸还原酶突变株

经紫外诱变氯酸钾筛选,得到一个低硝酸还原酶(NADH:硝酸氧化还原酶.EC1.6.6.1.,以下简写为NR)活力的细胞株。其主要特征:NR活力低,约为正常型的1/5;对氯酸钾具有较强的抗性;不适合在单纯以硝酸盐为氮源的培养基上生长,能在以(NH_4)_2SO_4为唯一氮源的培养基上生长。蛋白电泳表明,此细胞株与正常型有不同的蛋白带。这些特征在没有选择压力的培养基上培养二年后,仍保持不变,说明此细胞株是一个遗传型的变异株。     

植物硝酸还原酶的研究进展

一、硝酸还原酶的特性 硝酸还原酶(NR )是植物中显著的诱导酶之一,易被诱变得到突变体。酶结构复杂,田多个亚基组成;含有不同组分酶,其活性易受体内外因素影响,为氮素代谢的关键酶,影响农作物的总氮和蛋白氮水平,与作物的耐肥性有密切关系。该酶同时具有功能多样性的特点,在植物的其他代谢过程中,如能量代谢、铁离子同化与运转、水分胁迫、光呼吸、氯离子还原、分子O_2的分解释放等也有重要作用。NR在植物基因表达、蛋白质分子基础研究和植物代谢途径及调控研究中占有十分重要的地位。 1952年埃文斯(H.Evans)和纳松(A.Na-son)在红色链孢霉中最早发现NR,次年又在高等植物中发现,此后发现NR广泛分布于细     

番茄叶片中硝酸还原酶活性的“稳定因素”

硝酸还原酶(NR)是一种不稳定的酶,离体的NR在0℃下保藏几小时后,它的活性会显著丧失,有时甚至测不出它的活性。这一情况一直是进一步研究NR的生理生化的主要障碍。1979年,Sharrad首先发现小麦叶片中有二种因素能增进 NR活性,他认为这二种因素可能是蛋白类物质。我们(1980)证实番茄叶片中也有蛋白类物质能活化脱辅基NR酶蛋白。Purvis(1980)发现棉花种子及子叶中有一类热稳定的蛋白类物质,能稳定NR活性。现在对这类物质的认识刚刚开始,对它的性质和在植物之间的分布有待进一步研究。     

硝酸还原酶的研究动态

NR的研究已有30多年的历史。近年来,(1)在NR纯化的基础上对其结构和特性已积累了大量资料;(2)根据用新的生物学技术的研究结果,提出酶的诱导可能是酶的从头合成或者酶前体的活化;(3)从NR的合成与降解、活化与钝化等方面,对体内NR活力的调节作了进一步阐述;(4)利用植物NR突变体,开展了NR基因的结构和表达的研究,并取得—定进展。     

硝酸盐对硝酸还原酶活性的诱导及硝酸还原酶基因的克隆

硝酸盐在植物体内的积累过多已成为影响蔬菜品质并影响人类健康的重要因素。硝酸还原酶（NR）是硝酸盐代谢中的关键酶,提高其活性有利于硝酸盐的降解。为了解植物不同组织中NR的活性,用活体测定法检测了经50mmol/L的KNO₃诱导不同时间后的油菜、豌豆和番茄幼苗根茎叶中NR活性,同时为了明确外源诱导剂浓度与植物体内NR活性的关系,检测了经不同浓度KNO₃诱导2h后的矮脚黄、抗热605、小白菜和番茄叶片中的NRA。结果表明,不同植物组织NR活性有很大差异,叶中NR活性较高,根其次,茎最低;不同植物的NR活性随诱导时间呈不同的变化趋势,相同植物不同组织的NR活性变化趋势相似;不同植物叶片NRA为最高时KNO₃浓度不同。用30mmol/L的KNO3诱导番茄苗2h后,从番茄根和叶中提取总RNA,用RT-PCR方法获得NR cDNA,全长2736bp,编码911个氨基酸。为进一步利用该基因提高植物对硝酸盐的降解能力打下基础。     

硝酸还原酶的研究——Ⅱ.6-BA和光对小麦硝酸还原酶诱导的影响

黄化麦苗在暗中不能由NO_2~-诱导产生NR,而生长在水中的黄化麦苗经6小时以上的预照光,则可在随后的暗期中由NO_3~-诱导产生高活性的NR。白光、红光和远红光的短暂照光,不能使麦苗获得在暗中由NO_3~-诱导高活性NR的能力。无论在诱导介质或非诱导介质中,这种诱导能力在暗中都逐渐消失。DCMU可部分抑制黄化麦苗NR的光下诱导。预照光后植株的NR暗诱导被砷酸钠抑制。葡萄糖能促进离体黄化叶片在暗中诱导形成高于对照的酶活性。预照光通过光合产物为NR合成提供能量,可能是使麦苗能在暗中诱导NR的原因之一。6-BA可促进麦苗NR诱导。单独6-BA对NR无明显诱导作用,但它可明显促进NO_3~-对酶的诱导。NO_3~-、NO_3~-和6-BA的诱导作用均受环己酰亚胺抑制。6-BA缩短了NR诱导的滞后期,6-BA对NR诱导的促进紧密平行于它对叶绿素积累的促进。而光合作用影响NR的诱导,6-BA缩短NR诱导滞后期可能与6-BA加快叶绿体的发育,促进光合作用之间存在着紧密的联系。     

杂交水稻生长发育过程中硝酸还原酶活性与产量性状的关系

由于硝酸还原酶(NR)在硝酸同化过程中起着重要作用,人们进行了大量的研究工作,对玉米、小麦、大麦的研究结果均表明NR活性与籽粒及籽粒蛋白质产量相关。近年来的研究表明NR活性与作物的耐肥性呈负相关,并认为这是高等植物的一个普遍规律。肖翊华等对11个杂交水稻组合NR活性的研究认为,NR活性作为优势杂种的预测指标具有很大潜力。本文试图通     

春化对油菜叶片硝酸还原酶活性的影响

油莱种子经春化后,其子叶NR活性提高了1.5～4.9倍,真叶展开、雌雄分化及开花期的NR活性也高于对照。去顶芽、高温中断及抑制剂处理证实春化是导致NR活性变化的原因。春化期间幼苗根部对NO_3~-吸收及叶片ATP含量的增加可能是NR活性升高的部分生理机制。     

油菜素内酯对水稻幼苗硝酸还原酶活性的影响（简报）

油菜素内酯(BR)明显提高水稻幼苗的硝酸还原酶(NR)活性,并促进NO_3~-的吸收。环己亚胺(CHI)和脱落酸(ABA)都抑制 NR活性,而这些抑制不为 BR所逆转。BR和苄基腺嘌呤(BA)单独处理都促进NR活性,但两者不表现加成作用。     

衣藻培养及其硝酸还原酶活力的测定

本文通过提高培养基的pH和磷酸盐浓度解决了衣藻在硝酸盐培养基上生长不良的问题。用完全合成培养基代替土壤提取液培养基。用钼酸钠和氯化钙代替钼酸铵和硝酸钙,消除了培养基中影响硝酸还原酶(NR)诱导的因素。用单藻落繁殖的保种方法保持了NR的诱导特性。在酶反应后用乙酸锌和甲硫吩嗪处理,去除了反应过剩的NADH和衣藻粗提取液中的某些物质对亚硝酸显色反应的抑制,建立了满意的NR活力测定技术。