盐胁迫对豌豆根液泡膜H^＋—ATPase活性及含量的影响

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性调节机制,对豌豆（Pisum sativum L.）植株进行不同盐浓度和不同盐胁迫时间（1－3d）的处理后,分别测定液泡膜H^ -ATPase的H^ 转运活性、水解性和蛋白含量（A亚基）的变化。结果表明,100mmol/L和200mmol/L NaCl 处理1dH^ -ATPase的水解活性没有变化,而250mmol/L NaCl处理1d引起水解活性降低约25％。100mmol/L NaCl处理2d内水解活性没有变化,而第3天活性下降约20％。但是上述盐胁迫均能提高液泡膜H^ -ATPase的质子转运活性,说明盐胁迫后H^ -ATPase的水解活性和质子转运活性的变化不成比例,盐胁迫可能导致偶联比率的改变。Western blot研究发现,上述盐胁迫对液泡膜H^ -ATPase（A亚基）的含量基本无影响,仅100mmol/L NaCl处理3d后A亚基的量略有下降,这些结果证明,盐胁迫能刺激提高豌豆根液泡膜H^ -ATPase的H^ 泵效率,且泵效率的提高是源于偶联比率的改变,而不是由于ATP水解活性的提高和蛋白含量的增加。     

NaCl胁迫下大麦根系液包膜H^＋—ATPase活性与膜流动性的关系

用50－200mmol/L NaCl处理2d后,大麦（Hordeum vulgare L.)品种“滩引2号”（耐盐性强）根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,600mmol/L NaCl处理下酶活性下降;“科品7号”（耐盐性弱）在50－100mmol/L NaCl处理2d后根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,200－600mmol/L NaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低。50－200mol/L NaCl处理下“滩引2号”根的液泡膜流动性下降,600mmol/L NaCl处理下膜流动性明显增大;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时,膜流动性下降,反之则膜流动性上升。由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H^ -ATPase活性下降的原因之一。     

外源海藻糖对小麦幼苗耐盐性的影响

以盐敏感小麦品种鲁麦15为材料,分别用完全Hoagland营养液、150mmol／L NaCl和150mmol／L NaCl 10mmol／L海藻糖处理小麦幼苗,测定小麦幼苗生长、离子含量、根系质膜H^ -ATPase、SOD活性、MDA含量等指标,旨在探讨外源海藻糖在抗盐性中的作用。结果表明：外源海藻糖可明显缓解盐胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用;明显提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗叶片中K^ 的含量,降低Na^ 的含量,降低其Na^ ／K^ ;提高NaCl胁迫条件下小麦幼苗SOD活性,降低MDA的含量,降低细胞质膜透性,缓解根系质膜H^ -ATPase活性抑制。以上结果表叫外源海藻糖可能通过增加活性氧清除能力、缓解质膜伤害、维持胞质离子稳态提高植物抗盐性。     

K^＋营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬生长及叶片液泡膜V—H^＋—ATP和V—H^＋—PPase活性的影响

对溶液培养的盐地碱蓬（Suaeda salsa L.)幼苗进行不同浓度NaCl胁迫并改变培养液中K^ 浓度,以了解K^ 营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及叶片液泡膜V－H^ -ATPase、V－H^ -PPase活性的影响。提高培养液K^ 浓度可明显增加盐胁迫下碱蓬植株的鲜重、干重,促进盐地碱蓬叶片及根部组织K^ 积累。盐地碱蓬叶片液泡膜V－H^ -ATPase至少由A、B、C、D、E及c亚基组成,其表达量在缺K^ 处理（12μmol/L K^ )下随盐胁迫浓度的增加而减小,而在正常K^ （6mmol/L)培养下则随盐胁迫浓度的增加而增加;盐地碱蓬叶片液泡膜V－H^ -PPase分子量为72kD,在缺K^ 和正常K^ 供应情况下,V－H^ -PPase均有较高表达。V－H^ -ATPase及V－H^ -PPase活性变化与其亚基表达量变化基本成正相关。结果表明：K^ 对盐生植物碱蓬的耐盐性有重要作用,盐胁迫下,K^ 可能参与了V－H^ -ATPase和V－H^ -PPase活性调控。     

干旱胁迫下植物质膜功能蛋白研究现状

介绍了植物质膜中3种主要的功能蛋白,质质膜H^ -ATPase、质膜Ca^ -ATPase、质膜氧化还原蛋白的基本性质和生理功能,并对近年来有关逆境下这些膜功能蛋白（酶）活性变化的研究进展进行综述,指出需要进一步研究的问题。     

NaCl、Na2 SO4 和Na2GO3 胁迫对小麦叶片自由基含量及质膜透性的比较研究

 分别用浓度为25mmol／L、50mmol／L、100 mmol／L和200 MMOL／l的Nacl、Na2SO4和Na2CO3的营养液培养小麦4d,较之不含盐的营养液,其自由基含量上升,产生速率增加,叶片质膜透性增加。不同盐的影响也不同,在低浓度时,NaCl的影响大于Na2SO4,高浓度时,NaCl影响小于Na2CO3,Na2CO3的影响最为显著。实验结果也表现出小麦叶片自由基含量和质膜透性呈现较好的相关性。因此可认为,盐胁迫促使自由基含量增加,自由基通过过氧化作用影响质膜透性,从而影响植物的生长。     

盐生杜氏藻质膜ATPase及其对高渗震动的反应

用水溶性多聚物 ( dextran T5 0 0 PEG 335 0 )两相法制备盐生杜氏藻细胞质膜 ,经检测质膜纯度较高 ,原位膜约占 78%。质膜 ATPase的动力学常数 Km 和 Vmax分别为0 5 8mmol L和 4 3 5 9μmol Pi ( mg protein· h) ;最适 p H值是 7 5。质膜 ATPase的活性随Mg Cl2 和 Ca Cl2 浓度的升高而增加 ,但较高浓度的 Mg Cl2 和 Ca Cl2 有轻微的抑制作用 ;KCl促进质膜 ATPase的活性 ,在 1 0 0 mmol L时达到最大 ,高于 1 0 0 mmol L时抑制效应显著。钒酸钠、DES、DCCD和 NEM明显地抑制质膜 ATPase的活性 ;而 Na N3、Na NO3、Na Mo O4和KCN对质膜 ATPase的活性影响不大。高渗震动刺激了质膜 ATPase的活性。     

硅改善盐胁迫下库拉索芦荟生长和离子吸收与分布

Si2．0mmol／L处理明显缓解NaCl 100、200mmol／L胁迫120d对库拉索芦荟（Aloevera）生长的抑制作用。Si可显著降低NaCl胁迫下芦荟植株中的Na^＋和Cl^-含量,提高K^＋含量,从而显著降低K^＋／Na^＋,促进根对K^＋的选择性吸收（ASK,Na）和K^＋向地上部的选择性运输（TSK,Na）,以维持植株体内的离子稳态。根系和叶片横切面的X-射线能谱微区分析结果进一步证实了这一结果。Si改善盐胁迫下芦荟对K^＋的选择性吸收和运输的机制之一是通过显著提高盐胁迫下芦荟根细胞质膜H^＋ATPase、液泡膜H^＋-ATPase和液泡膜H^＋-PPase的活性。     

NaCl对小麦根质膜NADPH氧化酶活性的影响

以小麦‘陇春20’为实验材料,用两相法分离根质膜微囊,研究NaCl处理对质膜NADPH氧化酶活性的影响。结果显示:(1)温和胶中酶活性条带的出现依赖于NADPH和Ca2 ,DPI(NADPH氧化酶抑制剂)完全抑制酶活性条带的出现;与0.2%的浓度相比,0.5%和1%的去垢剂TritonX-100或Chapso增溶质膜微囊明显减弱酶活性条带,表明高浓度的去垢剂抑制小麦根质膜NADPH氧化酶活性;(2)与对照相比,NaCl处理明显增强NADPH氧化酶活性温和胶染色出现的酶带;进一步研究发现,未处理质膜微囊超氧阴离子(O2.-)的产生只有7.55 nmol.mg-1protein.min-1,而100 mmol/L NaCl处理的质膜微囊O2.-的产生为13.63 nmol.mg-1protein.min-1。结果表明:质膜蛋白温和胶活性染色出现的酶带可能是小麦根质膜NADPH氧化酶,NaCl处理增强小麦根质膜NADPH氧化酶的活性。     

甘氨酸甜菜碱增强青菜抗盐的作用

通过对青菜（Brassica chinensis L.)叶面喷施甜菜碱,发现其易于为叶片所吸收并运至其他部位,一定浓度范围内的甜菜碱可明显增强青菜对盐胁迫的抗性,甜菜碱可显降低盐胁迫下叶和根中Na^ 的累积,这种降低主要是根系对Na^ ,K^ 的选择性吸收能力增强所致,盐胁迫下甜菜碱导致根系质膜H^ -ATPase活性提高了45.1%,据此推测甜菜碱降低植株中Na^ 累积很可能部分由于促进根系质膜的主动排Na^ 过程,另外,甜菜碱对抗盐性的增强还体现有对叶片质膜和叶绿素的稳定作用和对脯氨酸合成的促进。     

植物细胞质膜H+-ATPase的调控

综述了质膜H ATPase在转录、翻译及翻译后水平上所受调控现象及其机制的研究进展     

盐度变化对克氏原螯虾渗透调节影响机制的初步研究

本文研究了克氏原螯虾在盐度变化下血淋巴渗透压、鳃丝Na+-K+-ATPase活力和生物胺的变化过程和特征。结果显示：盐度变化（0－20‰）对克氏原螯虾血淋巴渗透压、鳃丝Na+-K+-ATPase活力和生物胺含量影响显著(p<0.05),而对照组无明显变化。在实验时间内各处理组血淋巴渗透压随盐度变化增大而升高,1－2d后趋于稳定,鳃丝Na+-K+-ATPase活力逐渐降低,6d后保持稳定,且渗透压正相关性,酶活力与盐度呈负相关性;各处理组在实验时间内血淋巴和鳃丝多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺含量均呈峰值变化,血淋巴中多巴胺、5-羟色胺含量分别在1d和3d时达到最小值和最大值,且变化过程分别与盐度变化值呈负和正相关性,并分别在6d和9d后趋于稳定,而各处理组的NE含量（除盐度为4的处理组）在0.5d内迅速升高,0.5－3d内略有波动,然后呈下降趋势,至15d时保持稳定;各处理组鳃丝多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺含量均于2d时达到最大值,且变化过程均与盐度变化值呈正相关性,均在9d后趋于稳定;稳定后各处理组血淋巴和鳃丝生物胺含量均与对照组无显著性差异。这些结果表明,在外界盐度变化下生物胺作为一种神经内分泌因子,在甲壳动物的渗透压调节过程中发挥重要作用,可引发甲壳动物产生的渗透调节过程,如激活鳃丝已有的Na+-K+-ATPase活力、调节血淋巴渗透压效应物含量以适应外界环境的变化。     

胡杨愈伤组织质膜的两相分离法及其H＋-ATPase的特性

以胡杨愈伤组织为材料,用PEG 3350/DextranT 500构成的两相系统提取质膜微囊,研究质膜H+-ATPase的特性.结果显示由6.3% PEG 3350、6.3% Dextran T500、KCl、磷酸缓冲液(pH 7.8)和蔗糖构成的两相系统提取膜微囊的H+-ATPase活性分别被Na3VO4、KNO3、NaN3抑制了约75%、2.6%和1.3%.方向性检测显示原位膜微囊占提取质膜微囊的90%,翻转膜微囊仅占10%.去垢剂对质膜H+-ATPase活性的影响说明0.015%的Triton X-100和0.01%～0.1%的Brij 58适用于测定质膜H+-ATPase活性.Lineweaver-Burk动力学分析该酶的Km值为0.65 mmol*L-1,Vmax为37.59 μmol Pi*mg-1 protein*h-1.研究结果表明两相法提取的质膜微囊主要是正向密闭的膜微囊;胡杨愈伤组织质膜H+-ATPase的最适pH为6.5,最适温度为37℃左右.     

玉米根尖细胞液泡膜结合的蛋白激酶的存在及其性质

为了解液泡膜蛋白在植物细胞信号途径中的功能,用新型的非放射性同位素方法从玉米根细胞的高纯度液泡膜上鉴定出一种膜内在的蛋白激酶.这种蛋白激酶具有Ca2+依赖、CaM和磷脂酰丝氨酸不依赖等特性,与已在多种植物中报道的含有类似钙调素结构域的蛋白激酶CDPK相似.离体实验表明其活性的最适pH值为6.5,最适Ca2+浓度为10 μmol/L.从最适pH值和去污剂的影响可以推测出其活性位点朝向胞质一侧.Zn2+对其活性没有明显的抑制作用,说明该激酶缺少某些哺乳动物的蛋白激酶常含有的锌指结构.当液泡膜蛋白在Ca2+和ATP存在的条件下被预磷酸化后,液泡膜H+-ATPase的ATP水解和质子转运过程均被激活.激活的活性可以被碱性磷酸酶逆转.以上结果说明玉米根尖细胞的液泡膜中存在一种可能是CDPK的蛋白激酶.由它造成的Ca2+依赖的磷酸化作用激活了液泡膜H+-ATPase的活性.这些结果将有助于深入研究CDPK在植物细胞信号转导中的功能.     

Characterization of Calcium-Activated and Magnesium-Activated ATPases of Brain Nerve Endings

The properties of Ca2+-activated and Mg2+-activated ATPases of nerve endings from mouse brain were investigated. Ca2+ and Mg2+ each can activate ATP hydrolysis in synaptosomes and its subfractions. Both Ca2+-ATPase and Mg2+-ATPase exhibit high and low affinity for their respective cations. At millimolar concentrations of Ca2+ or Mg2+, several nucleoside triphosphates could serve as substrate for the two enzymes and their specific activities were about three to four times higher in synaptic vesicles than in synaptosomal plasma membranes (SPM). Both in SPM and in synaptic vesicles the relative activity in the presence of Ca2+ was in the order of CTP greater than UTP greater than GTP = ATP, but with Mg2+ the activity was higher with ATP than with the other three triphosphates. Mg2+-ATPase was more active than Ca2+-ATPase in SPM, but in synaptic vesicles the two enzymes exhibited similar activity. Kinetic studies revealed that Mg2+-ATPase was inhibited by excess ATP and not by excess Mg2+. The simultaneous presence of Na+ + K+ stimulated Mg2+-ATPase and inhibited Ca2+-ATPase activity in intact synaptosomes and SPM. The stimulation of Mg2+-ATPase by Na+ + K+ was further increased by increasing Mg2+ concentration and was inhibited by Ca2+ and by ouabain. When Ca2+ and Mg2+ are present together in SPM or synaptic vesicles, the total Pi liberated by the two cations may either increase or decrease, depending on their relative concentrations. Kinetic analyses indicate that Ca2+ and Mg2+ bind independently to the enzyme alone or together at different sites. The results suggest that Ca2+-ATPase and Mg2+-ATPase in SPM or synaptic vesicles may be separate and distinct systems.     

Local Anesthetics Inhibit the Ca2+,Mg2+-ATPase Activity of Rat Brain Synaptosomes

Many biochemical effects of local anesthetics are expressed in Ca2+-dependent processes [Volpi M., Sha'afi R.I., Epstein P.M., Andrenyak P.M., and Feinstein M.B. (1981) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78, 795-799]. In this communication we report that local anesthetics (dibucaine, tetracaine, lidocaine, and procaine and the analogue quinacrine) inhibit the Ca2+-dependent and the Mg2+-dependent ATPase activity of rat brain synaptosomes and of membrane vesicles derived from them by osmotic shock. This inhibition is induced by concentrations of these drugs close to their pharmacological doses, and a good correlation between K0.5 of inhibition and their relative anesthetic potency is found. The Ca2+-dependent ATPase is more selectively inhibited at lower drug concentrations. The physiological relevance of these findings is discussed briefly.     

H+ Fluxes at Plasmalemma Level: In Vivo Evidence for a Significant Contribution of the Ca2+-ATPase and for the Involvement of its Activity in the Abscisic Acid-Induced Changes in Egeria Densa Leaves

Abstract: The features of Ca²⁺ fluxes, the importance of the Ca²⁺ pump‐mediated H⁺/Ca²⁺ exchanges at plasmalemma level, and the possible involvement of Ca²⁺‐ATPase activity in ABA‐induced changes of H⁺ fluxes were studied in Egeria densa leaves. The results presented show that, while in basal conditions no net Ca²⁺ flux was evident, a conspicuous Ca²⁺ influx (about 1.1 ìmol g^?1 FW h^?1) occurred. The concomitant efflux of Ca²⁺ was markedly reduced by treatment with 5 íM eosin Y (EY), a specific inhibitor of the Ca²⁺‐ATPase, that completely blocked the transport of Ca²⁺ after the first 20 ‐ 30 min. The decrease in Ca²⁺ efflux induced by EY was associated with a significant increase in net H⁺ extrusion (?ÄH⁺) and a small but significant cytoplasmic alkalinization. The shift of external [Ca²⁺] from 0.3 to 0.2 mM (reducing Ca²⁺ uptake by about 30 %) and the hindrance of Ca²⁺ influx by La³⁺ were accompanied by progressively higher ?ÄH⁺ increases, in agreement with a gradual decrease in the activity of a mechanism counteracting the Ca²⁺ influx by an nH⁺/Ca²⁺ exchange. The ABA‐induced decreases in ?ÄH⁺ and pH_cyt were accompanied by a significant increase in Ca²⁺ efflux, all these effects being almost completely suppressed by EY, in line with the view that the ABA effects on H⁺ fluxes are due to activation of the plasmalemma Ca²⁺‐ATPase. These results substantially stress the high sensitivity and efficacy of the plasmalemma Ca²⁺ pump in removing from the cytoplasm the Ca²⁺ taken up, and the importance of the contribution of Ca²⁺ pump‐mediated H⁺/Ca²⁺ fluxes in bringing about global changes of H⁺ fluxes at plasmalemma level.     

NaHCO3胁迫下星星草根中Ca2＋与Ca2＋-ATPase的超微细胞化学定位

利用焦锑酸盐和磷酸铅沉淀技术分别对NaHCO3胁迫条件下星星草（Puccinellia tenuiflora）根中Ca2＋和Ca2＋-ATPase进行超微细胞化学定位研究,旨在进一步探讨Ca2＋在NaHCO3胁迫诱导胞内信号转导过程中的作用,以及Ca2＋-ATPase活性定位变化与NaHCO3胁迫下星星草抗盐碱能力的关系。结果表明：在正常状态下,根毛区细胞质内Ca2＋较少,主要位于质膜附近和液泡中,Ca2＋-ATPase主要定位于质膜和液泡膜,有一定活性。在0.448%NaHCO3胁迫下,根毛区细胞质中Ca2＋增多,液泡中Ca2＋减少,且主要集中于液泡膜附近,质膜和液泡膜Ca2＋-ATPase活性明显升高。在1.054%NaHCO3胁迫下,细胞质中分布的Ca2＋增多,而液泡中Ca2＋极少,Ca2＋-ATPase活性也降低。以上结果表明,Ca2＋亚细胞定位和Ca2＋-ATPase活性变化在星星草响应NaHCO3胁迫的信号传递过程中具有重要作用。     

番茄碱对人红细胞膜Na+-K+-ATPase活性影响的研究

以低渗法从新鲜健康人红细胞中制得膜Na^ -K^ -ATPase,研究了番茄碱(tomatine)X~人红细胞膜Na^ -K^ -ATPase活性的影响。实验结果表明,反应体系中的tomatine浓度低于1mmol／L时,对不依赖钙调蛋白(CAM)激活的Na^ -K^ -ATPase(称之为基本酶活)影响不大,浓度达1mmol／L时,该酶活性仍保持在95％左右;而在此浓度范围内,tomatine对依赖CaM的Na^ -K^ -ATPase有明显的抑制作用,其IC50值为0．16mmol／L．说明tomatine对膜酶Na^ -K^ -ATPase活性的影响可能是通过阻断CaM激活的途径而起作用,从而为进一步研究番茄碱的作用机制奠定了基础。