Phosphatidylethanolamine Biosynthesis in Mitochondria: PHOSPHATIDYLSERINE (PS) TRAFFICKING IS INDEPENDENT OF A PS DECARBOXYLASE AND INTERMEMBRANE SPACE PROTEINS UPS1P AND UPS2P*

Phosphatidylethanolamine (PE) plays important roles for the structure and function of mitochondria and other intracellular organelles. In yeast, the majority of PE is produced from phosphatidylserine (PS) by a mitochondrion-located PS decarboxylase, Psd1p. Because PS is synthesized in the endoplasmic reticulum (ER), PS is transported from the ER to mitochondria and converted to PE. After its synthesis, a portion of PE moves back to the ER. Two mitochondrial proteins located in the intermembrane space, Ups1p and Ups2p, have been shown to regulate PE metabolism by controlling the export of PE. It remains to be determined where PS is decarboxylated in mitochondria and whether decarboxylation is coupled to trafficking of PS. Here, using fluorescent PS as a substrate in an in vitro assay for Psd1p-dependent PE production in isolated mitochondria, we show that PS is transferred from the mitochondrial outer membrane to the inner membrane independently of Psd1p, Ups1p, and Ups2p and decarboxylated to PE by Psd1p in the inner membrane. Interestingly, Ups1p is required for the maintenance of Psd1p and therefore PE production. Restoration of Psd1p levels rescued PE production defects in ups1Δ mitochondria. Our data provide novel mechanistic insight into PE biogenesis in mitochondria.     

Identification and characterization of the mitochondrial membrane sorting signals in phosphatidylserine decarboxylase 1 from Saccharomyces cerevisiae

Phosphatidylserine decarboxylase 1 (Psd1p) catalyzes the formation of the majority of phosphatidylethanolamine (PE) in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Psd1p is localized to mitochondria, anchored to the inner mitochondrial membrane (IMM) through membrane spanning domains and oriented towards the mitochondrial intermembrane space. We found that Psd1p harbors at least two inner membrane-associated domains, which we named IM1 and IM2. IM1 is important for proper orientation of Psd1p within the IMM (Horvath et al., J. Biol. Chem. 287 (2012) 36744–55), whereas it remained unclear whether IM2 is important for membrane-association of Psd1p. To discover the role of IM2 in Psd1p import, processing and assembly into the mitochondria, we constructed Psd1p variants with deletions in IM2. Removal of the complete IM2 led to an altered topology of the protein with the soluble domain exposed to the matrix and to decreased enzyme activity. Psd1p variants lacking portions of the N-terminal moiety of IM2 were inserted into IMM with an altered topology. Psd1p variants with deletions of C-terminal portions of IM2 accumulated at the outer mitochondrial membrane and lost their enzyme activity. In conclusion we showed that IM2 is essential for full enzymatic activity, maturation and correct integration of yeast Psd1p into the inner mitochondrial membrane.     

淡水小球藻清除Cu2+、Cd2+、Zn2+污染能力的研究

用接种密度(n/mL-1)为498 ×104的淡水小球藻对含Cu2+、Cd2+、Zn2+的水体分别处理,观察了藻细胞对上述3种离子的清除能力,并用金鱼存活检测了结果.结果表明(1)淡水小球藻对不同密度的Cu2+、Cd2+、Zn2+都有清除能力,Cu2+的密度在0.094～0.484 mol/L时,清除率为61%～84.5%;Cd2+的密度在0.053～0.32mol/L时,清除率为45.90%～78.20%;Zn2+的密度在0.077～0.466 mol/L时,清除率为61.80%～84.80%.(2)淡水小球藻Cu2+、Cd2+和Zn2+良好工作浓度分别为0.094～0.484 mol/L、0.053～0.32 mol/L和0.077～0.466mol/L.其中,Zn2+的清除能达到国家污染物排放的二级标准.     

植物细胞中蓝光诱导ROS生成的识别和亚细胞定位检测

以2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酯(dichlorofluorescein diacetate,H2DCF-DA)为荧光探针孵育拟南芥叶表皮条,利用荧光光谱和激光共聚焦扫描显微技术,对高辐照蓝光诱导下叶肉细胞活性氧(reactive oxygen spe-cies,ROS)的生成,进行了分子识别和亚细胞定位检测。结果表明:植物细胞在蓝光诱导下,可以产生大量的ROS。过氧化氢酶清除实验表明:高辐照蓝光诱导产生的ROS,主要成分是H2O2,并且主要定位在叶绿体和细胞膜上。     

植物保卫细胞离子通道在气孔运动中的作用

介绍保卫细胞质膜和液泡膜上的离子通道活性变化及其在气孔运动中的作用,同时对各种刺激引发气孔运动过程中的信使Ca2 、H2O2和pH等对离子通道的调节作用作了概述.     

流加H_2O_2对提高供氧及微生物代谢的影响

在大部分的需氧发酵中 ,供氧通常是通过向发酵液通气来实现的。在某一临界细胞浓度时 ,供氧不能满足细胞生长所需 ,成为细胞生长的限制基质 ,进而导致细胞密度和产品浓度较低[1] 。传统方法改善供氧主要是从反应器设计和工艺等方面考虑 ,如增大搅拌速率 ,提高通气速率 ,使用纯氧通气 ,提高罐压等。但由于氧气的溶解度低以及机械和操作上的原因 ,其操作范围有限。近年来出现了一些新的方法来改善发酵过程中的供氧问题 ,如加入氧载体[1～ 3 ] ,流加Ｈ2 Ｏ2[4～ 7] ,与藻类共培养[8～ 10 ] ,以及通过基因克隆转入携带氧的基因等方法。本文将着…     

不同包装条件对党参皂甙含量的影响

本文通过不同水分梯度下的党参进行充N2 、CO2 气体或真空处理 ,在室温条件下贮藏 3年后 ,测定其皂甙含量变化。研究表明 :在党参含水量不大于 17%时 ,采用真空材料 ,进行充CO2 气体的党参经较长时间的密封储藏 ,其皂甙含量较高 ,是一种较好的保质贮藏方式     

外源一氧化氮供体硝普钠对红树植物桐花树气孔运动的调控效应

探索一种用材简单、操作方便、真实性强的观察红树植物桐花树叶片气孔的制片技术,并利用该技术研究不同浓度、不同处理时间的一氧化氮（NO）供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）对桐花树气孔开闭的影响,探讨了NO调控的气孔运动与外源Ca^2＋的关系以及NO与H202在调节气孔运动过程中的关系。结果表明：在搅碎法、指甲油印迹法、牛皮胶印迹法三种观察气孔方法中,牛皮胶印迹法是观察气孔开度变化的最佳方法。NO能够诱导桐花树气孔快速关闭,且表现出明显的时间效应与浓度效应。NO导致的气孔关闭与Ca^2＋的参与有密切关系,NO与H,q存在明显的协同效应,可以促进气孔关闭。     

外源H2O2对湖北海棠根系线粒体膜透性和细胞核DNA的影响

用0．024％（V／V）H2O2处理湖北海棠（Malus hupehensis Rehd．）实生苗根系,30min后,根系线粒体膜通透,陛明显增大,线粒体膜电位（△ψm）和线粒体内Cyt c／a吸光度比值下降;60min后,根系细胞核DNA发生片段化降解。经荧光染料吖啶橙染色后,可见H2O2处理60min以上的根系压片中出现了清晰致密的黄绿色荧光宽,呈现出细胞程序,陛死亡（PCD）的特征。     

脱落调节物质对植物器官脱落的调控

器官脱落是植物生命过程中重要的生理现象.植物体内的许多激素和非激素类物质(扩展蛋白、H_2O_2、细胞壁水解酶等)都参与脱落过程的调控,而且是相互协同配合,共同发挥作用.本文综述了生长素、乙烯、脱落酸、赤霉素和茉莉酸等植物激素,以及非激素类物质扩展蛋白、H_2O_2和两种主要的细胞壁水解酶(纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶)在植物器官脱落过程中的调控作用,并对它们在植物器官脱落调控中的相互作用进行分析,以期为相关研究提供信息.     

植物抗坏血酸过氧化物酶研究进展(综述)

本文从酶的作用机制、酶学特征、分子生物学等方面综述植物抗坏血酸过氧化物酶（APX）的研究进展。     

Ca2+和钙调素对H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的调控

外源H2O2预处理提高了玉米幼苗内源H2O2的含量和钙调素(CaM)活性,缓解了高温处理过程中CaM活性的下降,增加了玉米幼苗在高温胁迫下的存活率.H2O2诱导的玉米幼苗耐热性的形成可被外源Ca2 处理所加强,被Ca2 螯合剂EGTA、质膜Ca2 通道阻塞剂La3 、胞内Ca2 通道阻断剂RR(钌红),以及CaM抑制剂CPZ(氯丙嗪)和TFP(三氟拉嗪)所抑制,表明Ca2 和CaM参与了H2O2诱导的玉米幼苗耐热性形成的调控.     

4种重金属离子对多刺裸腹溞的联合毒性效应

在研究了铜、铅、镉和锌4种单一因子对多刺裸腹溞（Moina macrocopa）急性毒性作用基础上,采用Marking 相加指数法研究了联合毒性效应.实验结果表明：4种重金属离子的毒性大小依次为Cd2＋＞Cu2＋＞Pb2＋＞Zn2＋,对多刺裸腹溞48h的LC50分别为0.0076mg/L,0.0306mg/L,0.0532mg/L,0.3568mg/L;Pb2＋-Cu2＋-Cd2＋、Pb2＋-Zn2＋-Cd2＋3种离子和Cu2＋-Pb2＋-cd2＋-Zn2＋4种离子共存时的毒性效应表现为拮抗作用;Cu2＋-Zn2＋-Cd2＋和Pb2＋-cu2＋-Zn2＋共存时的联合毒性较为复杂,三者浓度比1：1：1时表现为协同作用,而毒性比1∶1：1时在24h内表现为协同作用,至48h时为拮抗作用.     

拟南芥神经酰胺酶基因对氧化胁迫的响应

以拟南芥哥伦比亚生态型（Col）和神经酰胺酶突变体为实验材料,通过对突变体的一系列生理生化指标的测定,来研究拟南芥神经酰胺酶基因（AtCER）对H2O2的响应。利用PCR和Northern blot获得了9个AtCER纯合单突变体。不同浓度H2O2处理野生型和突变体后,发现突变体对H2O2的反应比野生型更加敏感。H2O2处理后突变体叶片出现比野生型更严重的黄化现象和坏死斑点,总叶绿素含量也比野生型下降的更快,电导率测定也发现突变体比野生型的电导率增加得更多。抗氧化酶活性的分析结果发现H2O2处理后,突变体的抗氧化酶活性比野生型提高了1．5～3倍。上述研究结果说明AtCER参与了H2O2诱导的氧化胁迫反应。     

MMP-2和TIMP-2基因启动子区多态性与卵巢上皮性癌关系的研究

为探讨MMP-2和TIMP-2基因启动子区单核苷酸多态性(SNPs)与卵巢上皮性癌发病风险的关系, 采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法检测了246例卵巢上皮性癌患者和324例对照妇女的MMP-2 C-1306T、C-735T和TIMP-2 G-418C 3个SNPs的基因型。结果显示, MMP-2 C-1306T SNP的等位基因及基因型频率分布在卵巢癌与对照组间无显著差异(P=0.55和P=0.42); 但卵巢癌组MMP-2 C-735T SNP的C等位基因和C/C基因型频率(80.7%和66.7%)明显高于对照组(75.5%和55.9%), 与T/T+C/T基因型比较, 携带C/C基因型可以显著增加卵巢癌的发病风险(OR=1.58, 95% CI=1.12~2.23), 进一步分层分析显示, C/C基因型主要与宫内膜样癌和年龄≥50岁妇女的发病风险显著相关, OR值分别为1.69(95%CI=1.03~2.79)和1.71(95% CI=1.14~2.57); 对MMP-2 C-1306T、C-735T 2个SNPs的单体型分析显示, 4种单体型频率(T_-1306-T_-735、T_-1306-C_-735、C_-1306-T_-735和C_-1306-C_-735)在两组间分布无显著差异(P=0.24); 虽然TIMP-2 G-418C SNP的等位基因及基因型频率在卵巢癌组与对照组间分布无显著性差异(P=0.33和P=0.47), 但以病理类型分层分析显示, 携带TIMP-2 G-418G/G基因型有增加宫内膜样癌发病风险的趋势(OR=1.62, 95%CI=0.94~2.78)。以上结果提示, MMP-2基因启动子区C-735T SNP的C/C基因型可能是卵巢上皮性癌发病的潜在危险因素, 而C-1306T SNP可能与卵巢上皮性癌的发病风险无关; TIMP-2 G-418C SNP可能与不同病理类型的卵巢上皮性癌发病风险有关。     

植物叶片中过氧化氢含量测定方法的改进

Ti（Ⅳ）-H₂O₂比色法因背景物质干扰而测得的植物叶片内H₂O₂含量偏高，5％三氯乙酸抽提，活性炭脱色，Ti（Ⅳ）-4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)比色法测得的H₂O₂含量偏低.萃取法有效地脱去丙酮提液中的色素，且H₂O₂的回收率在95％以上.用过氧化氢酶(CAT）处理作空白对照，利用H₂O₂与Ti（Ⅳ）-PAR的显色反应，建立了一种简便、快速、准确的植物叶片内的H₂O₂含量测定方法，H₂O₂的最低检测浓度为0.25 μmol·L^－1.用该方法测得多种植物叶片中H₂O₂的含量在0.1～0.8 μmol·g^－1.     

拟南芥H_2O_2突变体的筛选及特性分析

通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)获得突变体筛选群体.在5 mmol/L H2O2胁迫下,以叶片温度差异为筛选指标,利用远红外成像技术进行突变体的筛选,获得了对H2O2不敏感突变体hpi1(hydrogen peroxide-insensitive1)和敏感突变体hps1(hydrogen peroxide-sensitive1).进一步研究发现,两种突变均为单基因隐性突变,气孔密度同野生型一样,而叶片温度、气孔开度和叶片失水率则有明显的差异.种子萌发实验表明,hpi1对甘露醇(Man)和NaCl不敏感而对ABA敏感,hps1则对3种胁迫都表现出敏感特性.     

植物抗坏血酸过氧化物酶的作用机制、酶学及分子特性

介绍叶绿体中H2O2的产生和清除,抗坏血酸过氧化物酶(APX)的酶学和分子特性,APX同工酶在植物体内的分布和功能及其相互之间的区别,APX与细胞色素C过氧化酶(CPX)和谷胱苷肽过氧化物酶(GPX)等一些在不同生物中的H2O2清除酶的异同之处,以及有关APX基因工程的研究进展.     

槲皮素对氧化应激大鼠肝细胞氨基酸代谢的影响

通过检测原代培养的大鼠肝细胞培养液中18种氨基酸含量的变化情况,探讨槲皮素对氧化应激大鼠肝细胞氨基酸代谢的影响。结果表明,与对照组相比,槲皮素组氨基酸质量浓度无明显变化;H2O2组、槲皮素+H2O2组培养液中丙氨酸、蛋氨酸和组氨酸的质量浓度显著减少(P<0.05),而牛磺酸的质量浓度显著增加(P<0.05),上述变化槲皮素+H2O2组较H2O2组更明显,槲皮素+H2O2组M et和H is的质量浓度显著低于H2O2组(P<0.05)。说明槲皮素可影响氧化应激肝细胞某些氨基酸,尤其是含硫氨基酸的代谢。这种影响可能是槲皮素抗氧化应激作用的机制之一。     

Pb2+、Cd2+对3种水生动物致毒效应影响的比较研究

在特定时间（12、24、48、72h）内,研究了Pb^2＋和Cd^2＋对草履虫（Paramecium caudatum）、三角涡虫（Dugesia japonica）和中华圆田螺（Cipangopaludia viviparrus）3种水生动物的单一和联合毒性效应.结果表明：在同等条件下,Cd^2＋对三者的致毒效应都明显强于Pb^2＋;3种动物中,草履虫最敏感,而圆田螺耐受能力最强;随单一毒物浓度的增大以及暴露时间的延长,两者的致毒效应都显著增大,表现出明显的浓度—效应和时间—效应关系;二者复合作用时,对3种动物的致毒效应主要表现为与二组分的浓度比例有关.复合致毒效应也表现出了明显的浓度—效应关系,并且浓度和暴露时间的交互作用对3种水生动物毒性都有显著的影响.