植物质膜质子泵H~+——ATPase的活性调节及功能研究进展

植物细胞质膜H~+—ATPase(EC3.6.1.35)是质膜上的插入蛋白,具有利用水解ATP产生的能量,将细胞质膜内侧的H~+泵到质膜外侧的特征,简称为质子泵。它对植物细胞营养物质的吸收、细胞生长、气孔运动和渗透调节等生理过程有重要的调节作用,是植物生命活动的“主宰酶”。自从Hodges等在离体质膜中证实ATPase活性以来,质膜H~+—ATPase的研究受到了广泛的重视。特别是近20年来,随着表面活性剂的应用和分离纯化技术的不断改进,获得了高纯度的酶制剂。本文着重阐述了植物质膜质子泵H~+——ATPase在活性调节及功能方面的研究进展。     

暗纹东方鲀线粒体ATPase8和ATPase6基因的克隆与序列分析

克隆并测定了暗纹东方鲍（Takifugu fasciatus）线粒体ATP合酶Fo亚基8（ATPase8）和亚基6（ATPase6）的序列,并对其进行了初步分析。结果表明：PCR扩增产物的总长度为923bp,其中842bp为ATP8和ATP6基因的编码区。ATP8基因长168bp,编码55个氨基酸残基的蛋白质,其蛋白分子质量为6．8KD,等电点为7．85;ATP6基因长684bp,编码227个氨基酸残基的蛋白质,其蛋白分子质量为24．9KD,等电点为9．16。暗纹东方纯ATP合酶Fo亚基8和亚基6与其他已报道的部分东方纯属鱼类具有很高的同源性。通过探讨ATP合酶F0亚基所含的信息量,发现相对于其他线粒体基因,ATPase8和ATPase6基因所含鉴别信息较少。     

甜菊不同叶龄叶片细胞ATPase活性的定位

在甜菊幼叶细胞中,ATPase活性定位于质膜、液泡、胞间连丝、细胞间隙及细胞壁的某些部位上。成熟叶细胞的液泡ATPase活性增强,而质膜ATPase活性减弱。当叶片接近衰老时,除叶绿体片层膜上表现较弱的ATPase活性外,其它部位的ATPase活性丧失。     

花生种子活力、ATPase及H~ 分泌初探

线粒体结合ATPase及质膜和液泡膜结合ATPase活性随花生种子吸胀的起始逐渐增加,酶活性与种子活力有正相关性。以萌发一周的花生下胚轴为实验材料,线粒体ATPase,质膜ATPase和液泡膜ATPase的反应最适pH均为9.在pH 6～10范围内随pH的升高H~ 分泌增多。膜ATP酶为二环已烷亚胺抑制,而为KCl激活;NaN_3特异地抑制线粒体ATP酶,而NaVO_3专一地抑制质膜ATP酶,但两者对液泡膜ATP酶均无效。Mg~( )、K~ 激活ATPase,也刺激H~ 分泌。质膜ATPase抑制剂NaVO_3对H~ 9分泌作用不大,而线粒体ATPase抑制剂NaN_3及解偶联剂DNP均显著抑制H~ 分泌。CoⅠ刺激H~ 分泌而C_oⅡ抑制H~ 分泌。似乎线粒体ATP产量对H~ 分泌更重要。     

拟除虫菊酯对昆虫 ATPase 的影响研究

美洲大蠊中枢神经系统ＡＴＰａｓｅ活力测定的最适反应条件是：对于Ｎａ＋－Ｋ＋－ＡＴＰａｓｅ,蛋白质含量５～１０μｇ,ｐＨ值７．０,反应温度３０℃,反应时间１５ｍｉｎ．Ｋｍ和Ｖｍａｘ分别为５．３８×１０－３ｍｏｌ／Ｌ和１４３．７５ｎｍｏｌ／ｍｉｎ·ｍｇ－１．Ｃａ２＋－Ｍｇ２＋－ＡＴＰａｓｅ基本相同,只是ｐＨ值为７．４,Ｋｍ和Ｖｍａｘ分别为２．６４×１０－４ｍｏｌ／Ｌ和４６．２８ｎｍｏｌ／ｍｉｎ·ｍｇ－１．初步研究了氯氰菊酯及氰戊菊酯的不同异构体对ＡＴＰａｓｅ的影响,结果显示均对ＡＴＰａｓｅ有不同程度的抑制,与生测结果不完全一致．     

基于Hsp90 ATPase活性的抑制剂筛选模型研究

热休克蛋白90(Heat shock protein,Hsp90)作为分子伴侣,参与调控肿瘤细胞多条信号通路,对肿瘤细胞生长有重要作用.以pGEX-4T-1为载体,构建了Hsp90表达载体于宿主大肠杆菌中表达.通过孔雀绿磷钼酸铵-无机磷检测法,测定异源表达的Hsp90 ATPase活性.实验得出Hsp90对ATP的米氏常数(Km)为369.1 μmol/L,在Hsp90和ATP浓度分别为0.18,1 mmol/L时转换效率常数(kcat)为1.6 min-1,最大反应速率(Vmax)为1.0 μmol/(L·min).基于该方法,建立Hsp90 ATPase活性抑制剂筛选模型,以Geldanamycin和Radicicol为阳性对照,发现Rifamycin、Rugulosin及MycoE也有较强的Hsp90 ATPase抑制活性.该方法可用于筛选抗肿瘤候选化合物的研究,同时也可为具有ATPase活性蛋白的抑制剂筛选提供参考.     

2,4-D对草莓果实ATPase及形态结构的影响

用100μg/L 2,1-I)处理开花9～12d的草莓幼果。组化分析发现其细胞ATPase活性明显提高,经生物统计分析后证明这种提高24h内都有效,生化测定ATPase活性提高103％以上,并被质膜ATPase抑制剂所抑制。观察冰冻切片和石蜡切片,细胞有明显变化;1个月后,统计成熟的果实,处理过的较对照畸形果率降低27％,而且果实较大。     

中国对虾肌动球蛋白变性后ATPase活性的研究

在中国对虾肌动球蛋白经冷冻变性和热变性后，对Ｃａ＾２＋－ＡＴＰａｓｅ、Ｍｇ＾２＋－ＡＴＰａｓｅ活性及蛋白质溶解度进行了研究。冷冻变性之后，肌动球蛋白Ｃａ＾２＋－ＡＴＰａｓｅ活性呈逐渐下降趋势，一般贮藏温度越低，活性降低超快。     

两种耐寒性不同的小麦低温处理后ATPase同工酶的变化

正常温度条件下（２５±１℃）培养的冬小麦京农Ｓ５１００、临远７０６９和春小麦津春４号、津春９号幼苗叶片内均显示出６条ＡＴＰａｓｅ同工酶谱带，芽鞘内则为９－１０条，表明ＡＴＰａｓｅ同工酶不能反映出两种类型小麦在耐寒性上的差异。１－４℃低温处理１－４周后，冬小麦和春小麦幼苗叶片及芽鞘内ＡＴＰａｓｅ同工酶谱均有所减少，叶片中由６条减至１条（ＡＴＰａｓｅ５），芽鞘由９－１０条减至２条（ＡＴＰａｓｅ６，ＡＴＰａｓｅ７），将１－４℃低温处理１－４周后的小麦幼苗转入正常条件下再培养１周，使其幼苗生长恢复正常，检测叶片及芽鞘内的ＡＴＰａｓｅ同工酶，发现各自均基本恢复到低温处理前的水平。     

利用ATPase基因研究杂交多倍体鲫鲂线粒体母性遗传

三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂和五倍体鲫鲂是通过红鲫旱×团头鲂舍亚科间远缘杂交形成的．采用PCR产物直接测序法,测定了5尾三倍体鲫鲂、6尾四倍体鲫鲂和6尾五倍体鲫鲂及其1尾父本团头鲂的线粒体DNA ATPase8和ATPase6基因的全序列,并与所获得的红鲫和外群斑马鱼的同源序列进行比较,同时分析了其碱基组成、变异情况以及核苷酸和氨基酸序列差异．红鲫、团头鲂、三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂和五倍体鲫鲂之间的序列分歧率为0．0％-21．6％,它们与外群斑马鱼之间的序列分歧率为27．0％-28．2％．用MEGA3．1软件中的Maximum parsimony（MP）,Minimum evolution（ME）,Neighbor joining（NJ）和UPGMA程序构建的分子系统树具有相似的拓扑结构．结果表明,人工杂交三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂和五倍体鲫鲂在线粒体ATPase8和ATPase6基因上具有严格的母性遗传特征．研究证明ATPase8和ATPase6基因是杂交多倍体鲫鲂遗传变异研究的一个很好的分子标记．     

Cd对荇菜光合、呼吸速率和ATPase活性的毒害影响

用不同浓度重金属离子Cd2 对水生植物荇菜处理不同时间,在植株可耐受的浓度范围内,植株的光合、呼吸作用前期出现激应性上升、随着Cd2 浓度的增加和处理时间的加长,植株受毒害损伤的现象越趋明显.同时这种毒害与ATPase活性的下降密切相关.     

小麦液泡膜H^＋—ATPase的Ca^2＋激活特性

纯化小麦液泡膜Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ,测定了纯化的小麦液泡膜Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ受Ｍｇ＾２＋和Ｃａ＾２＋双重激活的特性及两种激活状态下酶的特性,Ｍｇ＾２＋激活时酶水解活性受ＤＣＣＤ的抑制,受旨酰丝氨酸（ＰＳ）影响明显,ＡＴＰ水解和泵质子活性相偶联,而在Ｃａ＾２＋激活时酶水解活性不受ＤＣＣＤ抑制,受ＰＳ影响微弱,Ｃａ＾２＋激活时ＡＴＰ水解与泵质子活性解偶联,Ｍｇ＾２＋和Ｃａ＾２＋对小麦液泡膜Ｈ＾＋－Ａ     

低温胁迫下植物体内POD,COD,ATPase同工酶的变化

０～４℃低温对绿豆（武清绿豆）红豆（京农２号），黄豆（鲁豆７６０５）三种作物幼苗生长的抑制作用是明显的，这三种作物对低温处理的反应都很敏感，其中绿豆和红豆比黄豆更为敏感，绿豆，红豆，黄豆胚轴子ＰＯＤ，ＣＯＤ，ＡＴＰａｓｅ三种同工酶的变化表明，植物的生长受抑与ＰＯＤ，ＣＯＤ，ＡＴＰａｓｅ同工酶变化相关。     

水稻液泡膜H＋—ATPase诱导性冷失活性机制研究

以水稻液泡膜Ｈ＾＋＿ＡＴＰａｓｅ为研究对象,探讨了造成诱导性冷失活现象的机制。运用ＭＣ５４０荧光对诱导性冷失活过程的膜脂状态研究表明,冷失活处理后膜脂的有序程度大幅度下降。     

TBTCI对鲤鱼组织Na^——K^＋—ATPase的毒性研究

通过离体,活体实验研究了TBTC1对鲤鱼锶,肾,脑中Na^ ,K^ -ATPase的毒性作用,在活性实验中,对TBTC1的敏感性,脑＞肾＞腮,离体实验中TBTC1对鳃, ,脑Na^ -K -ATPasxe的IC50值分别为1．38,1．23和1．07umol/L,选取脑酶源进行TBTC1对Na^ -K^ -ATPase作用机理探讨,发现TBTC1对Na^ ,K^ 和底物分别是Na^ -K^ -ATPase的非竞争性抑制剂。     

镍对肾小管膜Na~＋·K~＋－ATPase的毒性研究

镍对肾小管膜Ｎａ￣（＋）·Ｋ￣（＋）－ＡＴＰａｓｅ的毒性研究孙应彪，朱玉真（兰州医学院预防医学系７３００００）镍化合物是常见的工业毒物之一，应用十分广泛，可引起较严重的肾脏损害，出现血尿、蛋白尿、管形尿等。但如何致肾脏损害尚未见报导。本文以膜分子生化...     

水稻液泡膜H^＋—ATPase的分离纯化及生化性质研究

用差速离心和梯度离心的方法，分离水稻液泡膜微囊，测定膜微囊ＡＴＰａｓｅ活性，用５％的ＴｒｉｔｏｎＸ－１００溶膜后上的清液，经Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ－６Ｂ柱层析纯化，得到ＡＴＰａｓｅ复合物，生化性质研究结果表明，纯化前后基本相似。     

锯缘青蟹不同器官组织中4种类型ATPase活性比较研究

本实验采用生化方法研究了锯缘青蟹的鳃、肝胰腺和肌肉等不同器官组织中4种类型ATPase活性.结果表明,不同器官组织中同类型ATPase活性各异,Na K ATPase活性由强至弱为鳃>肝胰腺>肌肉.Ca2 ATPase活性为肌肉>肝胰腺>鳃.Mg2 ATPase活性为鳃>肌肉>肝胰腺.Ca2 Mg2 ATPase活性则为肌肉>鳃>肝胰腺.同一器官组织中不同类型ATPase活性也有较大的差异,鳃中Na K ATPase活性最大,其余的依次为Mg2 AT Pase,Ca2 Mg2 ATPase,Ca2 ATPase;肝胰腺中Na K ATPase活性最强,其余的依次为Ca2 Mg2 ATPase,Mg2 ATPase,Ca2 ATPase;肌肉中Ca2 Mg2 ATPase活性最大,其余的依次为Ca2 ATPase,Na K ATPase,Mg2 ATPase.此外,锯缘青蟹同一器官组织中同类型ATPase在不同个体间也存在一定差异.不同器官组织中4种类型ATPase活性各异主要与其所执行的生理功能密切相关.