白念珠菌线粒体呼吸途径研究进展

白念珠菌是侵袭性念珠菌病中最常见的致病菌。在对白念珠菌感染治疗过程中,许多临床分离菌对有限的抗真菌药物逐渐耐药,亟需发现和确定新的抗真菌靶点进而研发新药。线粒体是白念珠菌重要的细胞器,与众多生命活动有关,特别是线粒体呼吸途径关系到白念珠菌的能量供应。白念珠菌线粒体中存在3条呼吸途径,分别是经典呼吸链、交替氧化酶途径和平行电子传递链,其中交替氧化酶途径是其特有的,有望成为抗真菌药物新靶点。本文就白念珠菌3条呼吸途径研究进展进行综述。

杂交酸模叶片线粒体交替氧化酶呼吸途径在光破坏防御中的作用

以杂交酸模(RumexK-1)为试材,研究了不同光强下线粒体交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对酸模叶片光破坏的防御作用.结果表明:在200μmol·m-2·s-1弱光下,用水杨基羟肟酸抑制AOX途径后,RumexK-1叶片的PSⅡ实际光化学效率、光合线性电子传递速率以及光合放氧速率均显著下降,非还原性QB反应中心显著升高,加重了叶片的光抑制,而活性氧清除机制上调,避免了活性氧的过量积累,部分缓解了RumexK-1叶片的光抑制;在800μmol·m-2·s-1强光下,AOX途径受抑,导致RumexK-1叶片发生严重的光抑制,而此时活性氧清除机制的上调不足以缓解活性氧过量的积累.无论在强光还是弱光下,AOX途径在RumexK-1叶片的光破坏防御过程中都起着重要作用,而且在强光下,AOX途径对叶片的光破坏防御作用是叶绿体内其他光破坏防御途径所不能代替的.

呼吸链影响光化学反应过程中细胞外ATP调控作用的研究

细胞外ATP(eATP)是调节植物多种生理生化反应的信号分子.文中以野生型(WT)和eATP受体缺失突变(dorn-1)拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,分析了呼吸链抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)影响植物光化学反应过程中eATP的调控作用.结果表明,SHAM能够显著降低交替呼吸途径的容量.在WT叶片中,SHAM处理能够引起光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Y(Ⅱ))、相对电子传递速率(R_(ET))、光化学猝灭(q_(p))和PSⅡ处非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))的显著降低,同时使得非光化学猝灭(Q_(NP))和PSⅡ处调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))显著上升;而在dorn-1叶片中,SHAM对Y(Ⅱ),R_(ET),qp,Q_(NP),Y(NPQ)和Y(NO)均无显著性影响.进一步研究发现,对WT叶片添加外源ATP可显著缓解SHAM所导致的Y(Ⅱ),R_(ET)和q_(p)的下降及Y(NPQ)的上升,而对DORN1叶片添加外源ATP则无类似效应.以上结果表明,eATP可通过受体蛋白DORN1对呼吸链抑制引起的光化学活性的下降进行调控.

黄皮种子线粒体呼吸速率和活性氧清除酶活性对脱水的响应及其生态学意义

顽拗性种子脱落时具有较高的含水量和代谢活性,对脱水高度敏感;但顽拗性种子脱水敏感性的机理至今仍然不清楚。该文以顽拗性黄皮(Clausena lansium)种子为材料,研究了种子和胚轴对水分丧失的响应,在脱水过程中胚轴和子叶的呼吸速率,胚轴和子叶线粒体的细胞色素c氧化酶(CCO)活性、外膜完整性、CCO和交替氧化酶(AOX)途径以及线粒体活性氧清除酶活性的变化。结果表明,随着水分的丧失,种子和胚轴的存活率逐渐下降,种子的脱水敏感性大于胚轴;胚轴和子叶的呼吸速率以及线粒体外膜的完整性降低。胚轴和子叶线粒体的CCO途径以及胚轴AOX途径的呼吸速率在脱水初期增加,随着继续脱水下降,胚轴线粒体AOX途径的呼吸速率则随着脱水显著下降。胚轴线粒体的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性和子叶线粒体的APX活性随着脱水迅速下降;胚轴线粒体的脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性和子叶线粒体的SOD、DHAR和GR活性在脱水初期增加,然后下降。这些数据表明黄皮种子的脱水敏感性与线粒体的呼吸速率和活性氧清除酶的活性降低密切相关,也与长期适应热带/亚热带的生境有关。