Effects of Ca^(2+)/CaM Messenger System Inhibitors on Ethylene-Induced Increase in Lycopene Content

The changes of lycopene content during ripening and senescence of tomato fruit and the relationship between ethylene glycol-bis (EGTA, Ca 2+ chelator), verapamil (Vp, Ca 2+ channel blockers), trifluoperazine (TFP), chloropromaize (CPZ) (CaM antagonism) and ethylene-induced increase in lycopene content in tomato fruit were investigated. Lycopene content accumulated obviously during ripening and senescence of tomato fruit after harvest at pink stage. Low temperature inhibited but ethylene enhanced the lycopene content. Meanwhile, ethylene also promoted calmodulin (CaM) content in tomato fruit, which was related to the concentration of ethylene. When EGTA, Vp, TFP and CPZ with ethylene were used to treat tomato fruit, ethylene-induced increase in lycopene content could be reversed, indicating that blocking Ca 2+ channel in plasma membrane or chelating extracellular Ca 2+ or inhibiting the activity of CaM could decrease the action of ethylene, and suggesting that Ca 2+-CaM messenger system may be involved in lycopene increase induced by ethylene.

氰戊菊酯过度激活Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路诱发线粒体损伤干扰TM3细胞睾酮合成

目的利用胞内Ca^(2+)螯合剂BAPTA-AM和CaM阻断剂TFP探讨Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路在氰戊菊酯(Fen)诱发小鼠睾丸间质细胞(TM3细胞)线粒体损伤和睾酮合成障碍中的作用。方法TM3细胞实验分为对照组、Fen暴露组(25μmol/L Fen)、Fen+BAPTA-AM组(25μmol/L Fen+5 mmol/L BAPTA-AM)、Fen+TFP组(25μmol/L Fen+10μmol/L TFP),Fen暴露时长为24 h。采用ELISA法检测TM3细胞的睾酮和环磷酸腺苷(cAMP)水平,化学比色法检测TM3细胞的ATP水平,Flou-4/AM探针测定细胞内Ca^(2+)水平,JC-1染色法测定TM3细胞的线粒体膜电位(MMP)改变,蛋白免疫印迹法检测CYP11A1、3β-HSD、StAR、CaM、p-CaMKⅡ、CaMKⅡ、Bax和Bcl-2的蛋白表达水平。结果Fen暴露组TM3细胞的T、ATP和cAMP含量下降,MMP水平降低,睾酮合成的相关蛋白和酶CYP11A1、3β-HSD、StAR表达减少(P<0.01);同时,TM3细胞胞内的Ca^(2+)水平显著上升(P<0.01),CaM、p-CaMKⅡ/CaMKⅡ、Bax蛋白表达升高(P<0.01),Bcl-2蛋白表达下降(P<0.01)。Fen+BAPTA-AM组和Fen+TFP组TM3细胞的睾酮、ATP和cAMP含量上升,MMP水平升高(P<0.01),睾酮合成相关的蛋白和酶CYP11A1、3β-HSD、StAR表达增加(P<0.01),CaM、p-CaMKⅡ/CaMKⅡ及Bax蛋白表达下降,Bcl-2蛋白表达增加(P<0.01)。结论Fen诱发的TM3细胞mPTP开放以及睾酮合成障碍可能与Fen暴露后TM3细胞胞内Ca^(2+)超载、CaM和p-CaMKⅡ表达上调引起的Ca^(2+)/CaM/CaMKⅡ信号通路过度激活有关。

PEG胁迫下小麦幼苗ABA与Ca^(2+)/CaM的关系

本文以不同浓度钙离子螯合剂 EGTA、钙通道阻断剂异博啶 (Vp)和 Ca M拮抗剂三氟啦嗪 (TFP)处理小麦幼苗 ,对 PEG胁迫下根和叶片 ABA和 Ca M含量的变化进行了测定。结果表明 :EGTA、Vp和 TFP处理皆能促进根和叶片 ABA含量的提高。PEG胁迫下不同浓度 EGTA和 Vp处理后 Ca M含量也不同程度地提高 ,TFP处理可减弱PEG对 Ca M含量升高的促进作用。从 ABA和 Ca M最大峰值出现的时间上看 ,Ca M都滞后于 ABA。上述结果暗示 :Ca2 + / Ca M可能参与干旱信号 ABA的信息传递过程 ,而 ABA合成过程与胞质 Ca2 + 浓度有关。

干旱胁迫下Ca^(2+)·CaM信使系统对稻苗保护酶活性的影响

以氯丙嗪 CPZ 和LaCl3对水稻幼苗根际预处理,阻断其Ca2+·CaM信使系统传导后,研究了干旱胁迫下稻苗膜脂过氧化和保护酶活性的变化.结果表明:干旱胁迫下,LaCl3和CPZ根际预处理显著加剧稻苗膜脂过氧化,加剧过氧化氢酶 CAT 活性和抗坏血酸过氧化物酶 APX 活性下降,对胁迫前期超氧化物岐化酶 SOD 和过氧化物酶 POD 活性无显著影响,且CPZ和LaCl3预处理加剧CAT和APX活性下降与加剧稻苗MDA含量积累分别呈极显著和显著正相关.这些结果暗示Ca2+·CaM信使系统可能主要通过调节或影响CAT和APX活性而调节稻苗的抗旱性.

Ca^(2+)CaM对玉米干旱信息传递的介导作用研究

以钙离子(Ca2+)螯合剂EGTA、钙通道阻断剂异博啶(Vp)和CaM拮抗剂(TFP)处理玉米幼苗,对干旱胁迫下根、茎、叶及其木质部汁液ABA含量和pH变化及气孔导度、蒸腾速率进行了测定。结果表明,2mmolLEGTA和100μmolLVp分别处理至植株出现萎蔫,均使玉米根、茎和叶的ABA总量降低,但木质部ABA含量增加、pH升高,同时,气孔导度和蒸腾速率降低;80μmolLTFP处理至出现干旱胁迫时,使根、茎、叶及其木质部汁液ABA含量和pH值升高,气孔导度和蒸腾速率随之降低。初步说明Ca2+参与了水分胁迫下玉米幼苗ABA的信息转导过程,而CaM没有介导。

植物Ca^(2+)-CaM信号系统及其调控研究进展

Ca2+信号通路是植物中信号转导已确认的主要途径。CaM(钙调蛋白)是目前已知胞内Ca2+信号受体中最重要的一种,它参与了多种生理活动的调节。文章对钙在植物细胞中的存在形式、钙作为植物信号转导中第二信使的作用、植物钙调蛋白的结构和生理功能等问题进行了综述和探讨。

Ca^(2+)·CaM信使系统与水稻幼苗抗逆性研究初报

用 ＬａＣｌ_３和ＣＰＺ（氯丙嗪）对水稻幼苗根系预处理以阻碍 Ｃａ^(２＋)·ＣａＭ（钙调素）信使传导后，降低干旱、盐和低温胁迫下水稻幼苗存活率、相对含水量（ＲＷＣ）、相对生长量，同时增大其质膜透性．表明Ｃａ^(２＋)·ＣａＭ信使系统参与水稻幼苗抗逆性调控，阻碍 Ｃａ~２·ＣａＭ信使传导后，水稻幼苗抗逆性下降．

Ca^(2+)-CaM对过氧化氢诱导玉米幼苗耐冷性的影响

H2 O2 预处理可提高玉米幼苗的耐冷性及其体内钙调素 (CaM )活性。阻断胞内Ca2 + 库的动员 (钌红处理 )、降低细胞中Ca2 + 水平 (EGTA处理 )及抑制CaM活性 (TFP和CPZ处理 )均可完全消除H2 O2 诱导的玉米幼苗的耐冷性。阻止胞外Ca2 + 跨膜进入胞内 (La3 + 处理 )并不抑制、甚至还能轻微地提高H2 O2 诱导的耐冷性。高Ca2 + (2 0mmol·L-1)处理削弱H2 O2诱导的耐冷性。这些结果表明 ,CaM及胞内Ca2 + 库在H2 O2 诱导的玉米幼苗耐冷性的形成过程中起重要作用 ,而质外体中高浓度Ca2 + 和跨膜进入胞内会削弱H2 O2

ABA与Ca^(2+)/CaM信使系统关系

介绍了胞间信号

双参通冠方药物血清对缺氧/复氧心肌细胞Ca^(2+)-CaM-CaMPKⅡ信号系统的影响

目的考察双参通冠方(SSTG)药物血清对缺氧/复氧心肌细胞Ca2+-CaM-CaMPKⅡ信号系统的影响。方法培养心肌细胞,建立缺糖缺氧/复氧损伤模型。运用血清药理学方法研究SSTG药物血清对缺糖缺氧/复氧损伤心肌的作用。荧光分光光度法测定心肌细胞胞质[Ca2+]i,RT-PCR法测定CaM、CaMPKⅡδmRNA表达。结果正常心肌细胞[Ca2+]i、CaM、CaMPKⅡδmRNA表达很低。缺氧/复氧后[Ca2+]i较正常组增高,CaM、CaMPKⅡδmRNA表达增高(P<0.05),SSTG提取物大鼠灌胃剂量为22.5、45、90 mg.kg-1所取得的药物血清(体积分数为0.1)处理组[Ca2+]i降低,CaM、CaMPKⅡδmRNA表达降低,与空白血清处理组相比差异有统计学意义(P<0.05)。结论缺氧/复氧损伤可导致心肌细胞Ca2+超载,CaM、CaMPKⅡδmRNA表达增高;SSTG药物血清可对抗心肌细胞Ca2+超载,抑制其胞内受体CaM及Ca2+/CaM依赖性蛋白激酶CaMPKⅡδ的活性。

补中益气汤、党参、白术含药血清对脾虚大鼠壁细胞胞内Ca^(2+)/CaM活性的影响

目的检测脾虚大鼠壁细胞胞内Ca2+/CaM活性并探讨补脾方药血清对其的作用。方法大鼠壁细胞的分离与纯化采用我室建立的常规方法,Ca2+/CaM活性检测采用环核苷酸磷酸二酯酶(PDE)法。结果脾虚大鼠壁细胞胞内Ca2+/CaM活性明显高于正常大鼠;补脾方药血清作用后脾虚大鼠壁细胞胞内Ca2+/CaM活性均有不同程度的下降。结论壁细胞胞内Ca2+/CaM活性的增高可能是脾虚大鼠的深层次病理机制之一;补脾方药血清可不同程度逆转和恢复脾虚大鼠这一微观病理趋势。

ABA及Ca^(2+)/CaM信使系统对高温逆境下棉苗根系生长的调控

以对温度敏感的杂交棉——标杂A2为研究对象,在人工气候箱培养条件下,研究了ABA和Ca2+/CaM信使系统对热激条件下棉花苗期根系抗逆生理性状的影响及调控。结果表明:在高温逆境条件下,棉株体内可以产生ABA而提高棉苗耐热性;外源ABA或Ca2+可以减轻棉苗根系热激危害,提高根系活力、基部伤流强度及根系活性恢复力,降低根系电解质外渗率;ABA和Ca2+具有明显的互作效应,棉苗对变温逆境的抗性可能通过ABA及Ca2+/CaM信使系统诱导产生并起作用;钨酸钠、LaCl3和CPZ分别是ABA和Ca2+/CaM信使系统的抑制剂,外源喷施对棉苗的耐热性具有减弱作用。复水前后的棉苗基部伤流强度能够较好地反映根系代谢活性,可以作为棉苗耐热性鉴定的有效指标。

光、Ca^(2+)和CaM对菜豆叶枕外植体脱落的影响

红光抑制而远红光促进菜豆叶枕外植体的脱落过程。红光抑制脱落必须有Ca^(2+)参与,红光效应与A_(23187)类似。La^(3+)、CPZ和TFP都具有阻止红光抑制脱落的作用。外施Ca^(2+)在红光下对脱落过程稍有促进。

Ca^(2+)、CaM及CaM拮抗剂对粟酒裂殖酵母质膜H^+-ATP酶活性的影响

经差速离心,酸处理,蔗糖密度梯度离心制备粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pom be)质膜H+-ATP酶,以研究Ca2+、CaM以及CaM拮抗剂对纯化的质膜H+-ATP酶活性的影响.结果表明Ca2+强烈的抑制该酶的活性,而CaM对该酶的活性没有影响,但TFP与Compound R24571这两类CaM拮抗剂又都能强烈地抑制该酶的活性.推测TFP等抑制该酶的活性不是通过与CaM结合作为CaM的拮抗剂竞争性抑制该酶的活性,而是直接对该酶发生作用或者通过磷脂或其它的CaM依赖性的膜蛋白间接对该酶产生作用.

Ca^(2+)和CaM在被子植物双受精中的作用

:本文从 Ca2 + 和 Ca M在花粉萌发、花粉管生长、生殖核分裂。

水稻叶片Ca^(2+)/CaM依赖性蛋白激酶的纯化和活性测定

通过高速离心、( NH4) 2 SO4沉淀、琼脂糖凝胶过滤和 Ca M- sepharose4B亲和层析 ,从 HPGMR( 5 8S)叶片中初步纯化出 Ca2 + / Ca M依赖性蛋白激酶 .纯化的 Ca2 + / Ca M依赖性蛋白激酶经 SDS-聚丙烯酰胺凝胶线性梯度电泳 ,亚基分子量约为 5 5× 10 3.在 Ca2 + / Ca M依赖性蛋白激酶的标准反应体系中 ,存在过量的 ATP,提取磷酸化反应剩余的 ATP,用叶绿体 Mg2 + - ATP酶分解 ATP,最后用复合孔雀绿测定无机磷 ,从而来计算 Ca2 + / Ca M依赖性蛋白激酶的活性 .实验结果表明 ,该酶活性是依赖 Ca2 + 和 Ca M的 ,并且 EGTA和

Ca^(2+)和CaM在莴苣种子萌发中的作用

莴苣种子萌发对温度敏感,22℃时光、暗下萌发率均达70％以上,25℃光、暗下都不能萌发。Ca^(2+)专一性螯合剂EGTA、Ca^(2+)通道抑制剂LaCl_3和CoCl_2、CaM拮抗剂CPZ和TFP均能抑制22℃下种子萌发。22℃光下浸泡种子10小时后加LaCl_3和CoCl_2,其对萌发抑制效应明显降低。增加培养介质中Ca^(2+)浓度可以逆转La^(3+)和Co^(2+)对萌发的抑制。

可溶性和颗粒性Ca^（2＋）／CaM PKⅡ对脑缺血与再灌注敏感程度差异性的研究

研究了蒙古沙土鼠脑缺血和再灌注时１０００００×ｇ离心的大脑皮质可溶性和颗粒性Ｃａ（２＋）／ＣａＭＰＫⅡ活性变化的规律性及差异性。实验结果为：（１）随着脑缺血时间的增加，两部分酶活性均逐渐降低，但可溶性酶活性比颗粒性酶活性下降得更快。（２）随着脑缺血后再灌注时间的延长，两部分酶活性均逐渐升高，但可溶性酶活性比颗粒性酶活性上升得更快。结果表明，可溶性酶比颗粒性酶对脑缺血与再灌注更敏感，该酶活性的变化反映了脑缺血的状态，是脑缺血的重要生物化学指标，可用以研究缺血性脑损伤机制和治疗。

低温缺血-再灌注对离体大鼠心房肌Kir2.1和CaMKⅡ表达的影响

目的探讨再灌注房性心律失常心房肌复极时程延长的分子机制。方法采用随机数字表法将16只由雄性SD大鼠制备的Langendorff离体心脏灌注模型分为对照组(C组,n=8)和低温缺血-再灌注组(IR组,n=8)。根据再灌注后是否发生房性心律失常,将IR组进一步细分为再灌注非房性心律失常亚组(N-RAA组)和再灌注房性心律失常亚组(R-AA组)。C组使用37℃K-H液平衡灌注120 min。IR组使用37℃K-H液平衡灌注30 min后停止,注射4℃Thomas液(20 mL/kg)使心脏停跳60 min,停跳30 min时使用半量4℃Thomas液(10 mL/kg)对离体心脏进行复灌[停跳期间用低温Thomas液(4℃)对心脏进行保护],后再次灌注37℃K-H液30 min。记录平衡灌注30 min(T_(0))、平衡灌注105 min/再灌注15 min(T_(1))和平衡灌注120 min/再灌注30 min(T_(2))时右心房单相动作电位(MAP),测量单相动作电位复极50%和90%的时程(MAPD_(50)和MAPD_(90))。电生理指标监测完后用Western blot检测右心房组织内向整流钾通道2.1(Kir2.1)和Ca^(2+)/CaM依赖激酶Ⅱ(CaMKⅡ)的表达。结果与T_(0)时点比较,R-AA组T_(1)、T_(2)时MAPD_(50)、MAPD_(90)明显延长(P<0.05);与C组比较,R-NAA组和R-AA组T_(1)、T_(2)时MAPD_(90)明显延长(P<0.05);与R-NAA组比较,R-AA组T_(1)、T_(2)时MAPD_(50)、MAPD_(90)明显延长(P<0.05)。Western blot结果显示,R-NAA组和R-AA组Kir2.1表达明显少于C组(P<0.05),且R-AA组明显少于R-NAA组(P<0.05);R-NAA组和R-AA组CaMKⅡ表达较C组明显增加(P<0.05),且R-AA组CaMKⅡ表达较R-NAA组明显增加(P<0.05)。结论低温缺血-再灌注房性心律失常大鼠心房肌复极时程延长可能与Kir2.1表达下调和CaMKⅡ表达增加有关。