几种植物中的过氧化物酶同工酶分析

过氧化物酶(E. C. 1. 11. 1. 7)是一族 能够利用H,02氧化供氢体的酶。它对H,O：的 需求是非常专一的,而对供氢体的要求则较为 广泛。酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和 一些无机离子等都可以作为过氧化物酶的供氢 体。它们的催化反应式为：     

紫云英根瘤菌及巴西固氮螺菌的氢酶表达特征

紫云英根瘤菌氢酶表达依赖于H_2并受碳底物和高O_2浓度的阻遏及cAMP的显著促进。整体细胞的吸氢活性对O_2不敏感,受碘乙酸(50mmol L~(-1))的强烈抑制。少数氧化还原电位为正值的人工电子受体可支持吸氢活性。与紫云英根瘤菌不同,巴西固氮螺菌氢酶表达并不依赖于H_2,受碳底物阻遏及cAMP促进的效应均不显著,而对O_2敏感。整体细胞吸氢活性受碘乙酸的抑制作用不明显。无论正、负值氧化还原电位人工电子受体均可支持吸氢活性。在经饥饿的静止细胞中,H_2可支持固氮活性并增强固氮酶对O_2的耐受能力。     

活性氧对大豆下胚轴线粒体结构与功能的损伤

采用百草枯、H_2O_2和Fenton反应作为外源活性氧,探讨了活性氧对大豆下胚轴离体线粒体的部分功能与结构的伤害。结果表明,活性氧O_2~-,H_2O_2和·OH都能引起线粒体结构的迅速膨胀,呼吸控制比率和氧化磷酸化效率降低,以及细胞色素氧化酶活力下降。通过对线粒体膜脂氢过氧化物和脂质共轭二烯的吸收光谱分析,阐明了活性氧对线粒体的损伤是与膜脂过氧化作用密切相关的。     

不同浓度盐和H_2O_2对海马齿PHGPx活性的影响

磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)是目前发现的唯一能够直接还原膜上脂类过氧化物的抗氧化酶,在保护生物膜免受过氧化损伤方面发挥重要作用.本研究探讨了海马齿PHGPx活性的测定,检测了不同浓度盐和H_2O_3胁迫对PHGPx活性的影响.结果显示,以蒸馏水为缓冲液提取的叶片总蛋白效果较好;NaCl梯度浓度处理下,海马齿叶片PHGPx活性呈先降低后升高然后再降低的趋势,其中500 mmol/L NaCl处理可以诱导最大活性;H_2O_2梯度浓度处理下,海马齿叶片PHGPx活性呈先升高后降低再升高趋势,0.5 mmol/LH_2O_2处理获得最大活性;海马齿植株经H_2O_2清除剂DMTU处理后再用H_2O_2处理,PHGPx的活性降低,同时NaCl的诱导效果并不受到影响.这些研究结果表明,海马齿中PHGPx的活性受到盐和H_2O_2的调节,并且它们对PHGPx酶活的调节可能是两个独立的过程.     

植物过氧化物酶的生理作用

过氧化物酶(EC·1·11·1·7)是一种以血红素为辅基的氧化酶。生物学研究中常用的过氧化物酶(POD)为辣根过氧化物酶(HRP),该酶为糖蛋白。 POD能催化H_2O_2氧化酚类物质、细胞色素C、维生素C、亚硝酸盐、无色染料、吲哚、胺,以及无机离子,特别是碘离子。可     

过氧化物酶的定性反应实验的改进

过氧化物酶(peroxidase)广泛存在于植物组织中,少数动物组织也有该酶的存在。过氧化物酶能催化过氧化氢对各种多元酚式芳香族胺的氧化,即 ZMH~++H_2O_2→ZM+H_2O,是生物细胞代谢中起氧化还原反应的重要酶类,在生物氧化中具有重要的位置。此外,它还能有效地防止过氧化氢在机体内的积累,促进组织代谢,对机体具有独特的保护作用。由于该酶在生物氧化、组织代谢等生物化学反应中的重要地位,人们对它的存在、分布、含量、理化性质、提取纯化及结构等方面颇为重视,在诸方面都进行了较深刻的     

半胱氨酸和巯基乙酸的弱氧化动力学特性研究

为探索研究半胱氨酸和巯基乙酸弱氧化反应之间的异同,选取H_2O_2稀溶液来弱氧化巯基化合物,考察温度、H_2O_2浓度对反应的影响,并进行巯基反应速率分析。结果表明,在低浓度H_2O_2下,增加H_2O_2浓度,半胱氨酸和巯基乙酸的反应速率均明显提高;在20~27.5℃区间,半胱氨酸的平均反应速率高于巯基乙酸。同时通过数据模拟,得到了在T=20℃,pH=6的条件下,H_2O_2弱氧化半胱氨酸和巯基乙酸的动力学方程。     

Cd~（2＋）胁迫诱导烟草悬浮细胞脯氨酸积累的生化途径及外源脯氨酸对Cd~（2＋）胁迫下H_2O_2产生的抑制作用

Cd~（2＋）可提高烟草悬浮细胞脯氨酸的含量,顺序上调脯氨酸合成关键酶鸟氨酸转氨酶（OAT）、精氨酸酶、△~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）的活性,降低脯氨酸降解关键酶脯氨酸脱氢酶（ProDH）的活性,表明Cd~（2＋）胁迫诱导烟草细胞脯氨酸的积累是脯氨酸合成的鸟氨酸途径和谷氨酸途径顺序激活、而脯氨酸降解途径显著抑制的综合结果。此外,Cd~（2＋）能导致烟草细胞H_2O_2的快速产生及H_2O_2产生相关酶（质膜NADPH氧化酶、细胞壁多胺氧化酶及共价结合与离子结合细胞壁过氧化物酶）活性升高和脂质过氧化产物丙二醛（MDA）增加,导致烟草细胞的氧化胁迫。外源脯氨酸预处理显著抑制了Cd~（2＋）诱导的烟草细胞H_2O_2的产生与MDA的增加,减轻了Cd~（2＋）诱导的氧化胁迫。而脯氨酸抑制Cd~（2＋）诱导的H_2O_2产生可能是由于脯氨酸抑制了H_2O_2产生相关酶的活性所致。     

盐及干旱胁迫对油菜抗氧化系统和RbohC、RbohF基因表达的影响

以白菜型油菜‘陇油6号’和‘天油2号’为试验材料,经MAPK抑制剂U0126、H_2O_2清除剂DMTU、NADPH氧化酶抑制剂DPI和IMD预处理后再分别进行盐胁迫、PEG-6000模拟干旱胁迫,研究其对两种油菜幼苗活性氧、抗氧化酶活性和RbohC、RbohF基因表达的影响.结果表明:盐胁迫和PEG-6000模拟干旱胁迫下,两种白菜型油菜中H_2O_2积累量上升,O_2^-·积累量下降,抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX和谷胱甘肽还原酶GR)活性和RbohC、RbohF基因表达均升高.与单独胁迫处理相比,两种油菜O_2^-·积累、抗氧化酶活性和RbohC、RbohF基因的表达量均明显降低,经DMTU、DPI和IMD预处理后再分别进行盐和干旱胁迫,H_2O_2积累量下降,但U0126预处理后再进行胁迫处理,H_2O_2积累量上升.说明NADPH氧化酶、MAP激酶级联途径、H_2O_2参与了盐、干旱胁迫下活性氧产生、抗氧化酶活性变化和RbohC、RbohF基因表达的调控.     

豌豆蚜体内参与抵御细菌感染引起的氧化胁迫的过氧化物氧化还原酶2的鉴定及分子特性分析（英文）

【目的】本研究旨在揭示豌豆蚜Acyrthosiphon pisum体内过氧化物氧化还原酶2(ApPrx2)在豌豆蚜应对细菌感染中的作用。【方法】克隆并在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达ApPrx2的开放阅读框;对重组蛋白的抗氧化活性进行鉴定;测定绿脓杆菌Pseudomonas aeruginosa和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus感染豌豆蚜后豌豆蚜体内H_2O_2浓度和ApPrx2的转录水平;通过RNA干扰降低ApPrx2的表达;降低ApPrx2的表达后检测豌豆蚜体内H_2O_2浓度、细菌数目和豌豆蚜的存活率。【结果】序列比对结果表明,ApPrx2与其他物种2-Cys Prxs具有较高的相似性。重组表达的ApPrx2蛋白能够有效降解H_2O_2,表达ApPrx2蛋白的大肠杆菌E.coli对H_2O_2的抗性更高。绿脓杆菌P.aeruginosa和金黄色葡萄球菌S.aureus感染引起豌豆蚜体内H_2O_2水平及ApPrx2转录水平的升高。通过RNA干扰降低ApPrx2表达之后,金黄色葡萄球菌感染的蚜虫体内的H_2O_2水平显著上升,其体内的细菌数显著低于对照,蚜虫的存活率显著降低。【结论】ApPrx2作为抗氧化蛋白能够帮助豌豆蚜抵御因细菌特别是金黄色葡萄球菌感染引起的氧化胁迫。     

名词解释

[49] 生物自由基(Biological radicals) 泛指通过生物体自身代谢产生的一些不稳定的、带有多余电子的、化学活性很高的基团或分子。主要指活性氧,如 O_2~+、OH~?、~1O_2和 H_2O_2等。生物细胞可以通过酶促的和非酶促的(某些物质的自发氧化)两种方式产生O_2~+,如黄嘌呤氧化酶,醛氧化酶和二氢乳清酸脱氢酶,氢醌,无色核黄素,儿茶酚胺等。而O_2~+和H_2O_2反应产生OH~?和~1O_2。当植物遭受象干旱、SO_2伤害等环境胁迫时,会产生自由基。已经证明,     

螺藻旋Spirulina platensis整体细胞放氢特性的研究

螺旋藻Spirulina platensis具有氢酶。由氢酶催化的放H_2活性受到培养基中硝酸盐的抑制。这是由于氢酶与硝酸还原酶之间存在还原能力的竞争。以脲素取代硝酸盐可以部分地解除其抑制作用。放H_2活性随着暗中时间的延长而成倍加强。在氮气或氩气中比在空气中的放氢活性分别高出244％和287％。氧气抑制放H_2活性,约5％O_2达到半抑制浓度。CO对,放H_2的半抑制浓度为2％。当光照强度大于2000lx时完全抑制放H_2活性。光合放氧与放氢的矛盾可以通过光、暗交替处理,由暗中的耗氧呼吸以加协调。     

问题解答

问:高中课本第9页中说:“糖类的分子式可以用通式C_n(H_2O)_m来表示(n和m可以相同,也可以不同)”请将n和m相同与不同的举例说明。答:糖类化合物是指具有多羟基醛或多羟基酮结构的一大类化合物。糖由碳、氢、氧三种元素组成。其中氢和氧的比例为2:1,就象氢和氧在水分子中的比例一样。所以糖的通式可写成C_n(H_2O)_m,并因此被称为碳水化合物。如赤藓糖的分子式为C_4H_8O_4,可写成C_4(H_2O)_4;核糖的分子式为C_5H_(10)O_5,可写成C_5(H_2O)_5;葡萄糖的分子式为C_6H_(12)O_6,可写成C_6(H_2O)_6等。     

外源H_2O_2对低温胁迫下柑橘叶片抗寒性的影响

以柑橘品种‘日南1号’离体秋稍为试材,采用Hoagland营养液培养方法,研究添加不同浓度H_2O_2处理对4℃低温胁迫下柑橘生长状态和叶片细胞相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量以及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等生理指标的影响,筛选缓解柑橘低温伤害的最佳H_2O_2处理浓度,探讨外源H_2O_2处理对柑橘耐寒能力影响机制。结果显示:随低温胁迫时间的延长,各处理组柑橘叶片卷曲和叶片细胞膜伤害程度均逐渐加重;外源施加0.2和1.0mmol·L-1 H_2O_2处理均能缓解低温胁迫引起的叶片卷曲和萎蔫,降低叶片中REC和MDA的升高,减少叶片细胞中内源H_2O_2的积累,提高渗透调节物质脯氨酸的含量和抗氧化酶SOD、CAT和POD的活性,并以1.0mmol·L-1 H_2O_2缓解效果更为显著。研究表明,4℃低温能够引起柑橘离体秋梢叶片卷曲、枯萎、脱落和细胞膜伤害症状,外源1.0mmol·L-1 H_2O_2可以通过提高叶片的脯氨酸含量和SOD、CAT和POD抗氧化酶活性,有效缓解低温对柑橘叶片细胞膜的伤害,从而增强其抗寒性。     

黑腹果蝇white基因在H_2O_2影响下卷翅形成中的作用及机理

卷翅是果蝇遗传学上最常用的标记之一,但卷翅形成的具体机制还不清楚.过去的研究发现,理化刺激影响果蝇卷翅的形成.我们最近研究发现,H_2O_2处理不仅会影响果蝇的羽化率,还会使其出现卷翅现象.本研究通过改变H_2O_2浓度、果蝇培养温度和H_2O_2处理时间,探讨影响黑腹果蝇卷翅形成的具体因素,并对其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力进行检测,探讨H_2O_2对果蝇抗氧化能力的影响.结果表明:果蝇的羽化率与H_2O_2浓度成反比.温度、H_2O_2浓度和H_2O_2处理时间的改变均会影响果蝇翅的卷曲程度和卷翅果蝇所占的比例.其中white基因突变果蝇对这3种条件反应最明显,mini-white(white基因回复突变)果蝇却可以拯救该表型,它的反应与野生型OR相似.H_2O_2对含Cy基因的果蝇卷翅的形成也有一定的影响,可以加大果蝇翅的卷曲程度.对SOD、CAT和GSH-PX活力检测发现,H_2O_2处理会使果蝇的抗氧化能力降低.实时荧光定量PCR检测发现,H_2O_2处理会导致果蝇基因表达量发生改变.黑腹果蝇卷翅形成是一个十分复杂的过程,H_2O_2可能作为某种信号分子或是间接影响某种因子参与黑腹果蝇的卷翅形成过程.该卷翅形成过程可能与Cy基因导致的果蝇卷翅过程是同一个信号途径,两者也可能是通过不同的模式进行调控的.     

拟南芥金属蛋白酶FtSH4通过生长素与活性氧调控叶片衰老

植物金属蛋白酶Ft SH基因家族在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中有12个成员,目前各基因的功能还不清楚。该文利用细胞生物学和遗传学方法初步分析了拟南芥FtSH4在叶片衰老中的功能。ftsh4-4突变体叶片中H_2O_2含量及细胞死亡率增加,叶绿素含量降低;此外,突变体中过氧化物酶基因表达上调,过氧化物酶活性增加,出现早衰表型。外源抗氧化剂As A、内源和外源生长素能够通过降低ftsh4-4体内H_2O_2含量、过氧化物酶基因的表达及过氧化物酶活性,恢复ftsh4-4叶片的衰老表型。ftsh4-4突变体中生长素响应因子基因ARF2和ARF7上调表达,外源生长素和抗氧化剂能够降低ARF2和ARF7的表达,并且ARF2突变能够降低ftsh4-4的H_2O_2含量并恢复其早衰表型。以上结果表明,FtSH4基因通过生长素与活性氧在调控植物叶片衰老中起重要作用。     

实验性糖尿病大鼠肝过氧化物酶体脂肪酸β-氧化及D-双功能蛋白活性变化的初步研究

为研究过氧化物酶体脂肪酸β-氧化及D-双功能蛋白在糖尿病脂代谢紊乱中所起的作用,分析了链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠肝脏过氧化物酶体数量和过氧化物酶体脂肪酸β-氧化及D-双功能蛋白活性的改变,并用蛋白质印迹检测过氧化氢酶和D-双功能蛋白的表达量.发现糖尿病大鼠肝脏过氧化物酶体增殖,过氧化氢酶蛋白量和酶活性显著增加,过氧化物酶体脂肪酸β-氧化增强,D-双功能蛋白含量和酶活性显著降低,脂酰CoA氧化酶、L-3-羟脂酰CoA脱氢酶活性显著增加.对过氧化物酶体脂肪酸β-氧化增强和D-双功能蛋白活性降低与糖尿病脂代谢紊乱的关系进行了初步探讨.     

共聚焦显微技术研究ABA诱导蚕豆气孔保卫细胞H_2O_2的产生(简报)

逆境下,植物细胞内ABA含量急剧增加,同时植物也可通过一些酶代谢反应积累活性氧,如H_2O_2,O_2~-。ABA作为逆境信号对气孔运动的显著调节作用已被诸多实验所证实,但关于其对气孔运动调节的细节还知之甚少。H_2O_2作为氧化信号分子在植物抗病信号转导中已得到广泛研究,但H_2O_2是否介导保卫细胞的气孔运动还缺乏直接的证据。我们已初步发现H_2O_2可参与外源ABA诱     

紫云英根瘤菌109菌株氢酶诱导表达

根瘤菌自生培养物的吸收分子氢系统,不但可以在自养或异养的固体培养基上表达,而且也可以在异养的液相培养基中表达。其表达受碳水化合物、氧和分子氢浓度诸环境因子调节。诱导氢酶须用指数后期的培养物进行;所有试验过的可利用的碳水化合物均可阻抑氢酶表达;而20m mol/L的KNO_3和NH_4Cl对氢酶表达也有阻抑作用。正交组合试验指出紫云英根瘤菌的高吸氢活性是在40％N_2,14％H_2,4％O_2以及4.2％CO_2的气相条件下表达。Ar取代H_2后,无吸氢活性;氢酶表达后,移去H_2,则表达停止。氧浓度稍高阻抑氢酶表达;氯霉素的阻抑表达效应与氧阻抑类似。     

厚朴过氧化物酶的纯化、性质及清除双酚A特性研究

厚朴为鄂西南道地药材,其药用部位主要为干皮和枝皮,在其漫长生长过程中产生的大量叶片不能实现经济价值;我们前期研究发现厚朴叶片具有较高过氧化物酶活性,而过氧化物酶在酚类物质生物降解途径中能够发挥重要作用。为充分开发厚朴叶的经济价值,进一步提高资源综合利用效率,我们对厚朴叶过氧化物酶进行了纯化并初步研究了其性质;在此基础上,进一步研究了厚朴叶过氧化物酶在降解环境污染物双酚A上的特性。结果显示,经过硫酸铵分级沉淀、DEAE-纤维素离子交换层析,从厚朴叶中分离提纯过氧化物酶,纯化倍数为52.8倍,回收率为14%。该酶的比活力为184140 U/mg蛋白,最适p H为6.0,对H_2O_2的Km值为4.23mmol/L,对愈创木酚的Km值为57.86 mmol/L,最适温度为80℃,热稳定性较好,75℃以下不易失活。其活性受到硫酸亚铁明显抑制。厚朴叶POD对BPA具有良好清除能力,在p H 4~9,温度25~65℃,H_2O_2/BPA浓度之比为0.8条件下,经过3 h,4000 U/L POD对0.2 mmol/L BPA清除率可达95%以上,MLP在酚类物质生物降解途径中具有潜在的重大利用价值。