辣椒果实成熟过程中6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶同工酶的氧化还原调控以及一氧化氮和褪黑素对基因的调节作用

《Nitric Oxide》：Redox regulation of 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGDH) isozymes and gene regulation by nitric oxide (NO) and melatonin during pepper fruit ripening

　　

摘要

6-磷酸葡萄糖脱氢酶（6PGDH）与葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）一同参与戊糖磷酸途径的氧化阶段。这两种酶在细胞内NADPH的生成中起着关键作用。在辣椒果实中，转录组中发现了两个基因，分别为Ca6PGDH1和Ca6PGDH2，它们似乎分别编码过氧化物酶体和质体中的同工酶。在果实成熟过程中，Ca6PGDH1的表达仅有轻微变化，而Ca6PGDH2的表达则显著下降。在暴露于富有一氧化氮的环境以及褪黑素时，这两个基因的表达模式出现差异，且一氧化氮和褪黑素处理都能部分缓解Ca6PGDH2的表达下降，但对Ca6PGDH1则无此效果。从酶活性层面来看，6PGDH的总活性在果实成熟过程中有所下降。通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行的同工酶分析显示，存在三种不同的同工酶，按电泳迁移率由低到高依次为6PGDH I、II和III。体外实验表明，包括谷胱甘肽（GSH）和L-半胱氨酸（L-Cys）在内的各种还原剂，以及一氧化氮、过氧亚硝酸盐（ONOO^-）、硫化氢（H₂S）和氰化物等信号分子，都会对某些同工酶产生抑制作用，其中Ca6PGDH III受到的抑制最为明显，而还原剂则能保护这些同工酶免受抑制。综上所述，这些研究结果表明6PGDH是一种对氧化还原状态敏感的酶，可能在辣椒果实成熟过程中的代谢和信号传导稳态中发挥重要作用。

Francisco J. Corpas|María A. Mu?oz-Vargas|Jorge Taboada|Miriam Molina-Escobar|José M. Palma