一氧化氮和过氧化氢在介导长春花细胞生物碱合成中的相互作用

摘要

来自于Bcl-2家族的Bax基因是最近发现的一种对植物细胞次生代谢具有复合调控作用的新型调控因子.为了研究Bax对植物次生代谢调控的分子机制,测定了小鼠Bax基因对长春花细胞中吲哚生物碱、一氧化氮(NO)及过氧化氢(H2O2)含量的影响.实验结果表明,小鼠Bax基因可以同时提高长春花细胞的吲哚生物碱、NO和H2O2的含量,说明Bax不仅可以诱发长春花生物碱合成,而且还可以激活细胞中的NO和H2O2信号转导事件.进一步实验结果表明,NO和H2O2的专一性抑制剂不仅可以分别抑制小鼠Bax诱发的NO进发和H2O2合成,而且还可以抑制小鼠Bax对长春花吲哚生物碱合成的促进作用,说明NO和H2O2是小鼠Bax诱发长春花细胞中吲哚生物碱合成所必需的信号分子.有趣的是,NO专一性抑制剂在抑制Bax诱发细胞中NO产生的同时还可以降低细胞中H2O2水平,提示NO对小鼠Bax诱发长春花细胞中H2O2合成可能具有一定的协同作用;与此类似,H2O2抑制剂CAT也可以同时抑制Bax对细胞中H2O2和NO信号分子的激活作用.外源NO处理可以提高细胞中H2O2的水平,而H2O2单独处理也可以提高细胞中的NO水平.上述实验结果表明,长春花细胞中H2O2和NO信号分子之间存在着特殊的互作现象.虽然H2O2单独处理不影响细胞中长春花碱合成,但是H2O2和NO混合处理却能够显著提高NO对长春花细胞中生物碱合成的促进作用,说明H2O2和NO对长春花碱的合成具有协同增效作用.质漠NAD(P)H氧化酶和一氧化氮合酶(NOS)抑制剂在抑制H2O2和NO信号相互作用的同时还可以抑制H2O2和NO对长春花碱合成的协同作用.实验结果表明NO和H2O2不仅参与小鼠Bax对长春花碱合成的促进作用,而且还可以通过信号分子间的互作协同介导小鼠Bax诱发长春花生物碱合成.