果蔬采后导抗病性.ppt

Kim et al.（2003）用用蛋白质组学的方法研究稻瘟病真菌处理水稻的悬浮细胞系后蛋白质的变化，发现受诱导表达的蛋白质有异黄酮还原酶类似蛋白（isoflavone reductase like protein）、受体型蛋白激酶（receptor-like protein kinase）等，这些蛋白质在水稻中的表达受JA、SA、双氧水等化学试剂的上调控制。 1-2-1 线粒体结构示意图 2　线粒体与氧自由基 线粒体是细胞呼吸和氧化的中心，除糖酵解在细胞质中进行外，其他的生物氧化过程都在线粒体中进行（图1-2-2），也是活性氧基团(ROS)产生的主要场所，许多研究表明线粒体电子传递链上产生的ROS与衰老密切相关。因此衰老的自由基理论又称为衰老的自由基-线粒体理论(free radical-mitochondria theory of aging)，简称衰老线粒体理论。 1-2-2 线粒体中的氧化还原反应 2.1 电子漏 线粒体呼吸链是生物活性氧(O2-，H2O2，·OH)的恒定来源。线粒体电子漏现象是指在呼吸过程中，线粒体电子传递链会“漏出”少量的电子直接与氧结合形成超氧阴离子（O2-）。机体约85%耗氧由电子传递链消耗，而其中1-5%的氧通过电子漏生成ROS。机体95%以上的氧自由基都来自线粒体电子漏（Halliwill et al.，1989）。 线粒体呼吸链，四个跨膜蛋白复合体共同组成。复合体I即NADH脱氢酶，含有一个FMN和至少六个铁硫蛋白，电子传递的方向为：NADH - FMN- FeS-Q；复合体II即琥珀酸脱氢酶，含有一个FAD，一个铁硫蛋白和一个血红素b(cyt．b556)；线粒体呼吸链膜蛋白复合体III是细胞色素c还原酶；复合体Ⅳ即细胞色素C氧化酶。 电子漏产生的主要部位可能是复合物I和III （Votyakova et al.，2001）。在复合物Ⅰ的结构中，Fe- S 亚单位和FMN 亚单位均有可能是电子漏出的部位，约占产生的O2- 20% （Li and Trush 1998）在复合物Ⅲ中则是泛半醌为电子漏的部位（Zhao et al., 2003）。 1-2-3 线粒体呼吸链电子漏示意图 2.2 线粒体氧自由基在细胞衰老中的作用 线粒体是细胞内主要的耗氧部位，是产生自由基的主要场所，因而也是自由基攻击的靶部位。 2.2.1 呼吸链 由于氧自由基主要来源于线粒体呼吸链反应，所以电子传递链首先遭受氧自由基的氧化损伤，导致复合物活性下降，而不同呼吸链复合物的功能下降均在细胞衰老中发挥一定的作用。研究表明经三丁基过氧化氢（t - BHP）作用的线粒体，呼吸链复合物Ⅰ和Ⅳ的活性下降，H2O2产量增加。不同呼吸链复合物的功能下降均在细胞衰老中发挥一定的作用。 用甲磺酸去铁胺（DFO）去特异性抑制呼吸链复合物Ⅱ的活性，可发现线粒体膜电位瓦解，ATP 产量下降， 细胞阻滞于G1 / S 期，表现出衰老样变化。Xin et al. (2003)用直接针对编码呼吸链复合物Ⅳ亚单位mRNA 的反义寡核苷酸抑制年轻肺动脉内皮细胞（PAEC） 呼吸链复合物Ⅳ的活性，发现经过处理的年轻PAEC 出现与衰老PAEC 类似的变化，O2-和H2O2水平亦分别增加了1 倍，表明细胞色素C 氧化酶（复合物Ⅳ） 活性缺失，在衰老的细胞中发挥重要作用。 2.2.2 mtDNA 的氧化损伤 线粒体能够携带自己的遗传物质。mtDNA 无组蛋白的保护，并且缺乏有效的修复系统，因此呼吸链产生的氧自由基容易引起mtDNA 的突变，而且mtDNA 的突变率比核DNA（nDNA）高10 -20 倍。mtDNA 氧化损伤后使其编码的呼吸链复合物的结构和功能发生变化，电子传递效率降低，导致ROS 进一步增多，从而形成恶性循环，最后引起机体的衰老和年龄相关？的退行性疾病（Genova et al., 2004 ）。 2. 2.3 线粒体膜的氧化损伤在细胞衰老中发挥的作用 在机体内累积的活性氧对线粒体膜的攻击中，生物膜中的不饱和脂肪酸（PUFA）最易被自由基氧化，形成脂质过氧化物（LPO），破坏其类脂质结构，而造成整体的损伤。又由于线粒体内含丰富的膜结构，容易受到自由基攻击。Rerter et al.（1999）发现在自然衰老动物中线粒体膜流动性下降，而线粒体膜的通透性一旦被破坏，会使得大量氧自由基进入胞浆内，与胞核及其它细胞器作用，最终导致细胞的功能衰退，加速机体衰老。 2. 2.4 线粒体能量代谢障碍 线粒体是细胞的能源中心。线粒体电子传递链上的4 种复合物酶与ATP 合成酶一起构成氧化磷酸化的基础，协同机体产生能量：电子传递将质子从内膜的基质侧泵出到线粒体内膜外，从而在线粒体内膜两侧产生一电化学梯度，形成线粒体膜电位。内膜外的质子可通过F1F