溶液介电常数对铜锌超氧化物歧化酶活性的影响

溶液介电常数对天然酶和修饰酶的活性影响不同,天然酶随介电常数增加而酶活性下降,修饰酶则反之,这表明静电相互作用在铜锌超氧化物歧化酶(Cu·Zn-SOD)与超氧阴离子(-O_2~(·-))反应过程中起着重要作用,酶分子活性中心附近ε-NH_3~+为O_2~(·-)进入活性中心提供静电吸引力。在有机溶剂中,SOD的构象会发生变化,从而导致酶活性降低。实验还表明,Cl~-对SOD有明显的抑制作用。     

ABA对盐胁迫下侧柏活性氧代谢及其相关基因表达的研究

以侧柏幼苗为试验材料,采用水培方式,研究不同浓度NaCl(0、100、200、300和400mmol·L~(-1))以及ABA(0、0.5、1、10、100和200μmol·L~(-1)处理对盐胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢的影响。结果显示:(1)随着NaCl处理浓度增加,侧柏幼苗叶片过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸含量,以及抗氧化物酶(SOD、POD和CAT)活性呈上升趋势,而可溶性蛋白含量降低。(2)于300mmol·L~(-1)NaCl胁迫处理48h后进行ABA(1和10μmol·L~(-1))处理,分析发现侧柏幼苗叶片的SOD、POD和CAT活性提高,GSH、脯氨酸和可溶性蛋白含量增加,H_2O_2和MDA的积累减少。(3)NaCl胁迫后,侧柏幼苗叶片活性氧代谢相关基因(Cu/Zn-SOD、CAT、GR、APX、MDAR和GST)的表达水平随ABA浓度增加呈先升后降的趋势,并于10μmol·L~(-1) ABA处理48h时达到峰值。研究表明,适宜浓度ABA通过促进盐胁迫下侧柏幼苗叶片的抗氧化物酶活性,提高渗透调节能力,增加GSH含量,降低H_2O_2和MDA积累,从而有效降低活性氧对侧柏叶片的伤害,保护细胞膜结构的完整,增强其抗盐性。     

狗肝铜锌超氧化物歧化酶的纯化

本文采用加热、硫酸铵分级沉淀和柱层析的方法,从狗肝中提纯了铜锌超氧化物歧化酶(Cu·Zn-SOD),并对其理化性质进行了鉴定。结果表明酶的纯度均一。与文献报道的不同来源的同类酶相同,狗肝Cu·Zn-SOD系由两个相同亚基组成的二聚体,每分子晦蛋白合有两个铜和两个锌原子。分子量33.6kD,N-末端氨基酸为丙氨酸。     

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。     

铜锌超氧物歧化酶与过氧化氢反应中羟自由基的形成

应用脱氧核糖降解法研究了离体条件下Cu,Zn-SOD与H2O2反应产生·OH,并对其机理进行了探讨。H2O2可使Cu,Zn-SOD失活,在失活过程中有·OH产生,甲酸钠和苯甲酸钠均能不同程度地保护Cu,Zn-SOD和降低H2O2与Cu,Zn-SOD反应中·OH的产额;热失活SOD也可和H2O2反应生成·OH,且效能高于活性Cu,Zn-SOD;用螫合剂脱去Cu,Zn-SOD的金属辅基后,脱辅基的SOD蛋白不能和H2O2反应产生·OH;Cu2＋和H2O2反应产生·OH的效率很高,而Zn2＋产生·OH的效率很低。实验结果提示Cu,Zn－SOD与H2O2反应产生的·OH可能是SOD活性中心的Cu2＋与H2O2发生Fenton反应的结果．     

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     

刺芹侧耳两种保护酶基因的克隆、分析及温度对其表达量的影响

为了探究温度胁迫下刺芹侧耳中过氧化氢酶和铜锌超氧化物歧化酶基因的作用,本研究通过RT-PCR方法对刺芹侧耳转录组数据库检索得到的过氧化氢酶（CAT）和铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）基因进行克隆,并利用荧光定量PCR分析在高低温胁迫下CAT和Cu/Zn-SOD基因的表达量,以探讨刺芹侧耳中这两种保护酶基因在高、低温胁迫下的响应特征。结果表明,克隆得到的CAT和Cu/Zn-SOD基因开放阅读框长度分别为1 581bp和582bp,分别编码526个和193个氨基酸,分子量分别为59.6kDa、19.62kDa,等电点分别为6.35、6.31。在高温（35℃）和低温（4℃）两组处理中,CAT和Cu/Zn-SOD基因的表达量及酶活均在处理48h时达到最高且与对照组呈现显著差异,说明两种基因在刺芹侧耳抵御高低温胁迫的过程中具有重要作用。本研究结果初步研究了温度胁迫下刺芹侧耳中CAT与Cu/Zn-SOD基因的生物学功能,为进一步解析刺芹侧耳抵抗温度胁迫的机理奠定基础。     

外源H_2O_2对混合盐碱胁迫下燕麦幼苗叶片脯氨酸积累和代谢途径的影响

为探讨H_2O_2对盐碱胁迫下植物脯氨酸代谢的调控机理,以燕麦新品种‘定莜6号’幼苗为材料,采用水培法研究了外源H_2O_2对混合盐碱胁迫下燕麦脯氨酸积累和代谢途径的影响。结果表明,75 mmol·L-1混合盐碱(Na Cl∶Na_2SO_4∶Na HCO_3∶Na_2CO_3=12∶8∶9∶1)胁迫可促进燕麦幼苗叶片脯氨酸的积累,提高脯氨酸合成的鸟氨酸途径关键酶鸟氨酸δ-氨基转移酶(δ-OAT)活性,抑制脯氨酸合成的谷氨酸途径关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)及脯氨酸降解限速酶脯氨酸脱氢酶(Pro DH)活性。在75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下添加0.01~1 000μmol·L-1H_2O_2可显著提高燕麦幼苗叶片的脯氨酸含量,其中10μmol·L-1H_2O_2的作用最明显;10μmol·L-1H_2O_2上调了75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下燕麦幼苗叶片的P5CS和δ-OAT活性,降低了Pro DH活性。此外,10μmol·L-1H_2O_2使75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下燕麦幼苗叶片内源性H_2O_2含量急剧升高后迅速降低。表明外源H_2O_2能够提高混合盐碱胁迫下燕麦幼苗内源H_2O_2的含量,并通过活化脯氨酸合成的谷氨酸途径和鸟氨酸途径,抑制脯氨酸的降解,促进混合盐碱胁迫下燕麦幼苗脯氨酸的积累。     

硫化物胁迫对凡纳滨对虾血细胞抗氧化酶基因表达的影响

硫化物是水产养殖过程中常见的水体污染物之一,为探讨抗氧化酶在凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei血细胞抗硫化物胁迫中的作用,以不同浓度(0 mg·L~(-1)和2.0 mg·L~(-1))的硫化物对凡纳滨对虾进行胁迫,于胁迫后的0 h、6 h、12 h、24 h和48 h取血淋巴,测定血细胞中铜锌超氧化物歧化酶(Cu,Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和硫氧还蛋白(TRx)基因表达量的变化。结果显示,Cu,Zn-SOD和TRx的表达量在胁迫的6~24 h显著上升,在48 h时恢复至对照组水平;Mn-SOD和GPx的表达量在胁迫的6~48 h均显著上调;CAT表达水平在胁迫的12 h开始有显著提高。这些结果表明凡纳滨对虾血细胞抗氧化相关基因的表达均被诱导上调,以进行防御;Cu,Zn-SOD、Mn-SOD、GPx和TRx均对硫化物胁迫敏感,在胁迫前期发挥作用,CAT主要在胁迫后期发挥作用。     

模拟酸雨和铜复合污染对白花泡桐生理特性的影响及其解毒机制

采用盆栽方法,研究了模拟酸雨(pH分别为4.0、5.0)和Cu(0～200mg·kg-1)复合污染对白花泡桐生理特性的影响及其解毒机制.结果表明:未加Cu处理时,不同酸雨处理间,白花泡桐的叶绿素、类胡萝卜素、超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量均差异不显著;100和200mg·kg-1Cu处理时,pH4.0处理的叶绿素和类胡萝卜素含量显著低于,而超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛含量显著高于pH5.0处理.Cu处理的叶绿素a/b值明显高于未加Cu处理.随着酸雨酸度增加,叶片铜含量明显减少,而根部铜含量明显增加.pH5.0时,随Cu浓度增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均持续增强,植物络合素和谷胱甘肽(GSH)总量均明显增加;而在pH4.0时,SOD、POD、CAT和APX活性呈先升后降,而GSH总量在Cu浓度为200mg·kg-1时明显下降.模拟酸雨加剧了高浓度Cu对白花泡桐的氧化胁迫.     

人胎肝超氧化物歧化酶的研究

采用离子交换和凝胶过滤层析法,从正常人胎肝提取、纯化铜锌超氧化物歧化酶(Cu.Zn-SOD),并对其性质作了研究,结果测得人胎肝组织Cu·Zn-SOD平均含量为6.44unit/g湿重,并发现随着胎龄的增加人胎肝Cu.Zn-SOD含量上升;纯化后的Cu·Zn-SOD在聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱上呈现单一区带;其活性受氰化钾抑制;以原子吸收光谱测得其铜、锌含量分别为0.39％和0.1％,采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测得其亚基分子量为16kD;氨基酸自动分析仪测得其亚基的氨基酸残基数为151.5;在紫外吸收光谱上于265nm和258nm处分别出现两个吸收高峰。本研究结果表明,人胎肝Cu.Zn-SOD与成人肝及其他组织的Cu.Zn-SOD理化性质上基本一致。     

α-萘乙酸对低温胁迫下油菜幼苗抗寒性的影响

为探究α-萘乙酸(NAA)对植物抗寒性的影响,以白菜型冬油菜‘陇油6号’为试验材料,经4℃、NAA+4℃、NAA+4℃+DPI(NADPH氧化酶抑制剂)、NAA+4℃+DMTU(H_2O_2清除剂)、NAA+4℃+U0126(MAPK抑制剂)和NAA+4℃+Tungstate(NO生成抑制剂)处理后,研究其对‘陇油6号’油菜的活性氧(H_2O_2和O_2~(-·))含量,抗氧化酶活性,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量,抗氧化酶基因(APX、CAT、GR、SOD)、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量的影响。结果表明:与4℃低温处理相比,NAA+4℃处理下油菜根系中的细胞活性、H_2O_2和O_2~(-·)含量以及叶片中的MDA含量均降低;根系中的抗氧化酶(CAT、SOD、APX和POD)活性、叶片中的可溶性糖及脯氨酸含量、叶绿素含量、上述相关基因的表达量均升高,说明α-萘乙酸处理油菜可显著提高低温胁迫下油菜幼苗的抗氧化能力、光合能力和相关基因的表达,增强油菜幼苗的抗寒性。与NAA+4℃处理相比,NAA+4℃+抑制剂(DPI、DMTU、U0126和Tungstate)处理下油菜幼苗中叶绿素含量、抗氧化酶基因表达量、Rboh A-F、MAPK3/4/6、CBF和ICE1基因表达量均呈不同程度降低,说明H_2O_2和NO信号分子、NADPH氧化酶和MAP激酶级联途径均参与了α-萘乙酸增强油菜幼苗耐寒性过程的调控。     

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.     

虾夷扇贝铜锌超氧化物歧化酶基因的克隆与转录表达特性分析

利用RACE和克隆等方法得到了虾夷扇贝铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)基因全长cDNA序列,该序列全长1 064 bp,5′和3′非编码区(UTR)分别为61 bp和541 bp,开放阅读框(ORF)462 bp,编码153个氨基酸和一个终止密码子.分析发现,此氨基酸序列含有形成二硫键的两个半胱氨酸残基以及4个铜结合位点、4个锌结合位点,与已知的Cu/Zn-SOD结构相似,与其它物种同源性较高.进行虾夷扇贝组织分布及发育过程中不同时期的实时荧光定量监测,发现鳃中Cu/Zn-SOD基因mRNA相对表达量最高,肾次之,血淋巴中最低;不同发育阶段Cu/Zn-SOD表达量变化明显,其中受精卵和早期D形幼体两个时期表达量相对较高.     

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.     

过氧化氢对镉胁迫下水稻种子萌发的缓解效应

为了探讨外源H_2O_2对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,以水稻品种‘中优169’为材料,通过培养皿滤纸发芽法,研究不同浓度H_2O_2对200μmol·L~(-1)镉胁迫下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,在200μmol·L~(-1)镉胁迫下,水稻种子的萌发和幼苗生长表现出明显的抑制现象,发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗的根长、芽长和可溶性蛋白含量均显著降低,MDA含量显著增加,POD活性上升,SOD、APX及CAT的活性显著受到抑制。较低浓度(≤10μmol·L~(-1))H_2O_2处理能不同程度地增加幼苗的根长、芽长、根鲜重和芽鲜重,提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增强SOD、POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应。其中5μmol·L~(-1) H_2O_2浸种处理对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的缓解作用最好。高H_2O_2浓度对镉胁迫的缓解作用逐渐减弱,当H_2O_2浓度达到50μmol·L~(-1)时,会加重镉胁迫的毒性。表明适宜浓度的H_2O_2可以提高水稻幼苗抗氧化能力,缓解镉胁迫伤害。     

EGCG对H2O2诱导HLE细胞氧化损伤的保护作用

目的:探讨表没食子酸酯(EGCG)对体外培养的人晶状体上皮(human lens epithelial,HLE)细胞氧化损伤的保护作用及可能机制。方法:HLE细胞传代培养,分为阴性对照组:以正常培养液培养;氧化损伤组:100μmol·L~(-1)的H_2O_2作用12 h;EGCG低浓度组:10μmol·L~(-1)EGCG孵育24 h后,加入H_2O_2作用12 h;EGCG高浓度组:100μmol·L~(-1)EGCG孵育24 h后,加入H_2O_2作用12 h。MTT比色法检测细胞活力,流式细胞仪检测细胞凋亡率,Hochest33258染色观察凋亡细胞形态,比色法检测凋亡相关因子caspses-3及caspase-9的表达。结果:EGCG能明显抑制H_2O_2诱导的HLE细胞活力的下降,用不同浓度EGCG处理后,HLE细胞活性分别提高到51.00%±2.37%和63.67%±2.29%,与氧化损伤组(40.33%±2.86%)比较差异具有统计学意义(P0.05);经不同浓度EGCG处理后,HLE细胞凋亡率分别下降至33.33±3.12%和22.80±1.67%,与氧化损伤组(43.03±2.43%)比较差异具有统计学意义(P0.05);此外,EGCG还能明显减少H_2O_2所致HLE细胞内caspses-3及caspase-9的表达。结论:EGCG通过抑制caspses-3及caspase-9的表达有效抑制了H_2O_2对HLE细胞的损伤,从而为其用于治疗HLE细胞损伤提供可靠的实验依据。     

主成分分析不同浓度CaCl_2对NaCl胁迫下‘达米娜’葡萄的缓解效应

为探讨钙对葡萄盐害的缓解效应,研究了200 mmol·L~(-1) NaCl胁迫下,不同浓度CaCl_2对‘达米娜’葡萄沙培一年生自根苗的影响。结果显示:NaCl胁迫下,‘达米娜’葡萄根系、叶片相对电导率、叶片超氧阴离子自由基(O_2ˉ·)产生速率和过氧化氢(H_2O_2)含量显著升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,新梢长度和总生物量显著降低。5和10 mmol·L~(-1) CaCl_2显著降低了NaCl胁迫下根系、叶片相对电导率、叶片O_2ˉ·产生速率和H_2O_2含量。CaCl_2显著缓解了NaCl胁迫下SOD和CAT活性的下降,15 mmol·L~(-1) CaCl_2显著缓解了POD活性的下降,而10、15和20 mmol·L~(-1) CaCl_2显著缓解了APX活性的下降。高浓度(25 mmol·L~(-1))CaCl_2处理的叶片相对电导率、O_2ˉ·产生速率和H_2O_2含量显著高于NaCl胁迫的,而POD、APX活性、新梢长和植株总生物量与NaCl胁迫的差异不显著。主成分分析表明10 mmol·L~(-1)是CaCl_2缓解200 mmol·L~(-1) NaCl胁迫对‘达米娜’葡萄的最适浓度,可能与叶片中较高的抗氧化酶活性和较少的活性氧积累有关。     

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_2O_2氧化供氢体的酶。它对H_2O_2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: AH_2 H_2O_2(?)A 2H_2O式中AH_2为供氢体,A为氧化型产物,E为过氧化物酶。     

外源ABA对大蒜试管苗玻璃化发生和抗氧化系统的影响

以大蒜品种‘二水早’试管苗为材料,从活性氧代谢的角度研究了外源ABA、H_2O_2和H_2O_2+ABA处理下的试管苗玻璃化率、活性氧积累与组织定位和抗氧化系统的响应特征,探讨ABA缓解试管苗玻璃化过程的机理。结果表明:(1)外源H_2O_2处理可诱导大蒜试管苗玻璃化发生,外源ABA处理下玻璃化率最低,可以缓解H_2O_2诱导的玻璃化的发生。(2)试管苗O_2~产生速率和H_2O_2含量在H_2O_2处理下最高,在ABA处理下最低;在添加H_2O_2的培养基中同时添加ABA能显著减少因外源H_2O_2处理引起的O_2~产生和H_2O_2积累。(3)试管苗CAT、POD和APX活性在外源H_2O_2处理前期(0~8d)均上升并显著高于对照,但其CAT、APX活性在处理后期(8~16d)下降,其同期POD活性也增加缓慢;各抗氧化酶的活性在外源ABA与H_2O_2+ABA处理前期(0~8d)均呈直线上升趋势,而它们在H_2O_2+ABA处理后期(8~16d)均显著高于H_2O_2处理。(4)各处理试管苗抗坏血酸和谷胱甘肽含量随处理时间先升高后降低,并以外源ABA处理下最高,外源H_2O_2处理下最低。(5)试管苗O_2~和H_2O_2产生部位主要在基部和叶尖,且外源ABA处理下组织中ROS的积累最少。(6)在ABA+H_2O_2处理下,大蒜试管苗内丙二醛含量和膜相对透性显著低于对照和H_2O_2处理。研究发现,外源ABA处理可有效降低大蒜试管苗的内源O_2~产生速率和H_2O_2含量,提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,抑制活性氧在试管苗内的产生和运输,显著降低试管苗玻璃化率;外源ABA可通过增强大蒜试管苗抗氧化能力来抑制玻璃化发生。