植物磷脂酶D基因表达与衰老的关系

磷脂酶D(PLD)是一种重要的磷脂水解酶,在植物细胞中普遍存在。磷脂酶D能激活许多重要的细胞生理功能,包括调控细胞膜的重建、跨膜信号传导及细胞内调控、细胞骨架组装、防御反应以及种子萌发和植物的衰老等。对磷脂酶D的基本特性、磷脂酶D基因特异性表达模式及其活性抑制与植物衰老的关系进行了综述,并探讨和展望了今后植物磷脂酶D基因的研究方向。

磷脂酶D的细胞信号转导作用

磷脂酶D(PLD)是一类重要的跨膜信号转导酶类。分别由一个基因家族的不同成员编码。植物PLD的总体域结构相似,只是不同类型之间在某些单元上有重要差异。它们各具独特的生物化学特性。不同的PLD在不同的胁迫类型启动的特定的细胞过程中执行独特的细胞信号转导功能。PLD与其它磷脂酶及Ca2+信使之间有交互作用,形成复杂的信号转导网络。这一网络在不同植物种类、器官、组织和细胞类型中表现出特异性。文章最后讨论了PLD研究中有待揭示的问题并展望了今后的发展方向。

磷脂酶D(PLD)基因的结构、表达及其表达产物在信号转导中的作用

磷脂酶D(PLDEC 3 .1 .4.4)水解磷脂 (PL) ,磷脂构成生物膜的骨架 ,磷脂酶的激活不仅对细胞的结构和稳定性有很重要的作用 ,而且调控许多重要的细胞生理功能 ,例如PLD在信号转导、小泡运输、有丝分裂、激素作用的发挥、细胞骨架组装、防御反应以及种子萌发和衰老过程中都起重要作用。近年来它在跨膜信号转导中的重要作用 ,越来越引起人们的重视 ,成为新的研究热点。介绍了磷脂酶基因的结构特点、亚细胞定位、表达的激活抑制以及其表达产物作为胞内信号分子在植物信号转导中的重要作用。

磷脂酶D在果蔬采后逆境胁迫及衰老过程中的作用

本文综述了磷脂酶D(PLD)在采后果蔬细胞生理活动中的作用,在果蔬胁迫反应(如高低温胁迫、机械损伤、干旱胁迫)及衰老过程中,PLD作为脂质分解代谢途径中的起始酶类主要参与细胞膜的降解,同时PLD在跨膜信号传导和细胞调节方面也具有重要作用;在此期间,PLD活性以及PLD mRNA表达都呈现增强趋势,其活性的增加使得细胞膜的完整性受到破坏,不利于采后果蔬品质的保持。PLD抑制剂的处理可降低PLD的活性,从而延缓果实细胞膜的降解进程,保持果实贮藏期的品质。

低温胁迫下内源性ROS对磷脂酶D活性影响的研究

低温(4℃,0℃和-4℃)处理高山离子芥(chorispora bungeana),研究低温胁迫引发的内源性ROS对高山离子芥叶中线粒体膜结合态磷脂酶D(Phospholipase D PLD)活性的影响,以期揭示内源性ROS对高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性的调控机制。结果表明,在4℃,0℃和-4℃处理下,高山离子芥叶中H2O2的含量和PLD活性均高于空白对照组。在正常条件下,用不同浓度H2O2处理后,PLD活性高于空白对照组。当添加NADPH氧化酶抑制剂(diphenylene iodonium DPI)处理后,在3个温度胁迫下PLD活性低于对照组,在该条件下线粒体膜结合态Ca^(2+)含量高于对照组。当用DPI+CaCl2处理后,PLD活性较添加DPI处理组高,而添加Ca^(2+)的螯合剂EGTA处理后,PLD活性与对照组相比表现出降低,表明低温胁迫下高山离子芥叶中Ca^(2+)参与内源性ROS对PLD活性的调控。

低温胁迫下脱落酸对线粒体膜磷脂酶D活性的影响

高山离子芥(Choraspora bungeana)是一种稀有高山冰缘植物,其生活环境具有低温、强紫外线等胁迫因子。PLD在膜磷脂降解及磷脂信号转导过程中发挥着重要作用,但其活性往往受到多种因素的影响。该研究以高山离子芥试管苗为材料,研究了4℃、0℃和-4℃胁迫下,ABA对高山离子芥试管苗叶中线粒体膜结合态PLD活性的影响。结果表明:10,50和100μmol·L^(-1)脱落酸(ABA)处理高山离子芥后,线粒体膜结合态PLD活性均较未添加ABA的处理组线粒体膜结合态PLD活性高,其中以50μmol·L^(-1) ABA对离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性的促进作用最为显著;外施0.3 mmol·L^(-1)的ABA合成抑制剂钨酸钠处理高山离子芥后,线粒体膜结合态PLD活性较对照组线粒体膜结合态PLD活性降低;在50μmol·L^(-1) ABA+5 mmol·L^(-1) EGTA处理组中,高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性低于未添加EGTA处理组线粒体膜结合态PLD活性;在0.3 mmol·L^(-1)钨酸钠+10 mmol·L^(-1)CaCl_2处理组中,高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD活性高于未添加CaCl_2处理组线粒体膜结合态PLD活性。由此推测,低温胁迫下ABA可能通过Ca^(2+)介导影响高山离子芥叶中线粒体膜结合态PLD的活性。

磷脂酶Dβ在拟南芥低温信号中的转导作用

磷脂酶D(PLD)不仅是植物中一类主要的磷脂水解酶,而且是一类重要的跨膜信号转导酶类。PLD的磷脂降解功能和信号转导功能均影响植物的抗冻性。本研究以PLDβ基因被敲除的拟南芥突变体及其野生型植株为材料,进行低温驯化和冻害胁迫处理,并分析其作用途径。结果表明,PLDβ基因介导低温信号转导作用,参与渗透调节途径中脯氨酸的调控和抗氧化系统中过氧化氢酶(CAT)活性的调控,并且与低温信号激素ABA不在同一条信号转导途径。本研究为探索通过调控PLD的活性提高植物抗冻性提供了新的途径,并为深入揭示植物的抗冻机理以及磷脂信号转导机制提供实验支持。

磷脂酶D对拟南芥抗冻性的影响

为了探索磷脂酶D(PLD)在调控植物抗冻性中的作用,进一步揭示植物抗冻机理和磷脂低温信号转导机制的研究。笔者应用人工气候霜箱,对PLDγ1、PLDγ3基因分别被敲除的拟南芥突变体及野生型材料,进行低温驯化和冻害胁迫处理。试验发现,这2个基因的敲除型无论是经过还是未经过低温驯化冻害处理的离子渗漏率都与相同处理野生型拟南芥的离子渗漏率无显著差异。试验结果表明,PLDγ1和PLDγ3这2个基因既未参与组成型调控植物的抗冻性,也未参与低温信号转导过程。

拟南芥中磷脂酶Dγ2的低温信号转导作用途径分析

磷脂酶D(PLD)的磷脂降解功能和信号转导功能均能影响植物的抗冻性。本研究以PLDγ2基因被敲除的拟南芥突变体及其野生型为材料,进行低温驯化和冻害胁迫处理,随后由这两种植株的表型及其离子渗透率等来分析PLDγ2基因对拟南芥抗冻性。结果发现,经直接冻害处理后,PLDγ2敲除型的抗冻性与野生型基本一致;但经过低温驯化后的冻害处理,PLDγ2敲除型的抗冻性弱于野生型,即表明PLDγ2基因参与了低温信号转导作用。进一步的实验结果表明PLDγ2基因介导脯氨酸调控的可溶性物质调控途径和过氧化物酶(POD)活性调控的抗氧化系统途径;但是与低温信号激素ABA不在同一条信号转导途径。

磷脂酶D在植物逆境信号转导中的作用机制研究进展

系统介绍了植物磷脂酶D(PLD)基因家族的分类,不同基因型PLD的结构特征以及激活特性与底物特异性等生物化学特征。分别从PLDs的脂质降解功能和PLD产物PA介导的信号转导功能2个方面综述了PLDs参与植物逆境胁迫反应机制的研究进展。归纳出这些PLDs各具不同的结构,因而具有独特的生物化学特征,从而决定其在植物逆境胁迫反应中的独特功能与作用机理。最后讨论了PLD研究中存在的问题,并对PLD的未来研究方向进行了展望。

冬小麦PLD对低温胁迫刺激的响应研究

在冬小麦生长的幼苗期,应用人工霜箱研究了低温胁迫刺激对PLD(phospholipase D,PLD)活性变化的影响。结果表明,在种子萌发及幼苗生长阶段,PLD在生长旺盛的叶片组织中活性最高;响应于低温胁迫刺激,PLD在数分钟内被迅速激活,抗寒型品种与低温敏感型品种中PLD的活性变化规律存在差异,推测PLD参与低温信号传导途径。

PLD 的生化特性及在信号传导中的作用

磷脂酶 D(PLD)是一种分解磷脂的多功能酶,磷脂酶可激活调控许多重要的细胞生理功能,在信号转导、小泡运输、有丝分裂、激素作用的发挥、细胞骨架组装、防御反应以及种子萌发和衰老过程中都起重要作用．主要介绍了磷脂酶基因的生化特性及在植物信号转导中的作用．

磷脂酶D(PLD)在植物信号转导中的作用

磷脂酶D是植物中一类主要的磷脂水解酶。它的作用不仅在于通过水解细胞膜中的磷脂而影响到膜的结构、功能和稳定性 ,而且最近几年的研究发现它在细胞的信息传递、激素作用的发挥、膜运输、细胞增殖、细胞骨架组装、细胞的防御反应、分化和生殖等过程中都有重要作用。由于这一发现 ,使对磷脂酶D (PLD)的研究掀起了一场热潮。本文就PLD基因分离与克隆 。

磷脂酶D参与的植物信号转导

磷脂酶D(PLD)是植物中一种重要的磷脂水解酶。介绍了PLD的特性及其在植物信号转导中的作用。

植物磷脂酶D对环境胁迫的响应和传导信号的功能

磷脂酶D(PLD)是一种分解磷脂的多功能酶。文章介绍了PLD的生化特性及其在信号转导中的作用,概述了PLD的调控机制及在机械损伤、低温、高渗透压、激素和微生物等环境胁迫下的响应。

磷脂酶D参与冬小麦对干旱胁迫的响应

磷脂酶D(phospholipase D,PLD)通过水解细胞膜磷脂产生信使物质磷脂酸(PA),并介导多种激素与逆境的信号转导过程。为探讨PLD在参与干旱信号转导调控细胞膜稳定性方面的作用及其途径,采用在培养液中加入PEG-6000模拟干旱胁迫,用PLD抑制剂正丁醇(n-butanol,BA)抑制PLD产生PA,对比PEG+BA处理与PEG处理下小麦抗旱性、膜稳定性以及抗氧化酶类的变化。结果表明,与PEG处理相比,PEG+BA处理下,冬小麦幼苗叶片生长受抑制,净光合速率下降,光合非气孔限制作用增强,细胞膜离子渗漏率显著升高,膜脂过氧化产物丙二醛(malonaldehyde,MDA)升高,抗氧化酶POD活性下降,表明PLD参与干旱胁迫下过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的调控。由此揭示出一条潜在的由PLD介导的干旱信号转导途径,即干旱胁迫—PLD激活—POD活性增强—保护膜脂过氧化损伤—提高细胞膜稳定性—植物抗旱性增强。

磷脂酶D与病原微生物感染

磷脂酶D(phospholipase D,PLD)普遍存在于细菌、真菌以及哺乳动物中。在病原微生物中,PLD作为毒力决定因子在减数分裂、孢子形成等过程中起作用;在哺乳动物细胞中,PLD主要在胞膜转运、调节有丝分裂和细胞肌动蛋白骨架等一些信号转导中起作用。在病原菌感染宿主细胞的过程中,病原体和宿主细胞的PLD都被激活并发生级联反应,病原菌PLD可调节自身肌动蛋白丝的聚合和重排,并引起宿主细胞局部肌动蛋白丝的集聚,诱导宿主细胞对其吞噬。深入探讨PLD激活对感染发生的调控作用对透彻理解病原菌感染宿主细胞的分子机制具有重要意义。