活性氧的信號傳導途徑

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1、安徽農業(yè)科學。JournalofAnhuiAgri.Sci.2010,38(16):8283—8285,8287責任編輯馬樹梅責任校對盧瑤活性氧的信號傳導途徑張佳娣(大連工業(yè)大學生物與食品工程學院,遼寧大連116034)摘要介紹活性氧(ROS)的產生,闡述ROS信號轉導的主要機制及途徑。關鍵詞活性氧;信號傳導;鈣離子通道中圖分類號Q945文獻標識碼A文章編號0517—6611(2010)16—08283一o3ReactiveOxygenSpeciesinSignalTransductionPathwayZHANGJia-di(SchoolofB

2、iological&FoodEngineering,DalianPolytechnicUniversity,Dalian,Liaoning116034)AbstractGenerationofreactiveoxygenspecieswasdescribed,andthemainmechanismandwaysofROSsignaltransductionwereex—plained.KeywordActiveoxygen;Signalconduction;Calciumionchannel傳統(tǒng)研究表明,活性氧(ROS)涉及多種疾病和癌癥的發(fā)單

3、電子從呼吸鏈中漏出,直接傳遞給O:生成·0,·O很病機理?;钚匝醢ǔ蹶庪x子(·02-)、過氧化氫快被線粒體的超氧化物歧化酶(SOD)分解為H:0:,H:0通(H2O:)、氫氧自由基(·oH)和一氧化氮(NO·)等,這些活性過Fenton反應最終生成·OH。實驗證明,當體內ATP生成氧能夠在吞噬細胞中產生,并在免疫宿主防御反應中扮演相過多、呼吸鏈上電子傳遞受阻時,會導致生成大量活性氧。當活躍的角色?;钚匝鯇τ跉缛肭治⑸锸潜夭豢杉尤牒粑溩钄鄤┤玺~藤酮、氰化物等,活性氧生成明顯增少的。此外,近期研究表明,活性氧在調節(jié)細胞功能方面起多,說明線

4、粒體是產生活性氧的主要部位。到細胞內第二信使的作用,如ROS能夠活化多種轉錄因子在綠色植物組織中,光合電子傳遞系統(tǒng)是活性氧的另一和信號蛋白,包括NF—KB、AP一1、e-fo~、腫瘤抑制蛋白和蛋白激個主要來源。由于逆境條件的影響,植物光能吸收效率降酶C。然而,過量的活性氧則會破壞細胞內的組成成分低,植物體內二氧化碳固定受阻,氧氣等被用作電子受體,從并且導致細胞膜的脂質過氧化損傷和DNA斷裂。’”。而形成超氧陰離子。而超氧陰離子能引發(fā)一系列的鏈式反通過誘導DNA的破壞和非正常細胞生長因子的活化,ROS應,導致更多活性氧物質的形成。在生物氧化系統(tǒng)中

5、,氧作被認為促成了致癌作用過程’。為一個重要的電子受體,得到不同電子后形成不同的氧化產1ROS的產生物,如·O一、HO:、·OH等。植物體內的NAD(P)H氧化酶可在有氧代謝過程中,植物將氧氣還原成水,為植物的生催化NAD(P)H轉移1個電子給O:從而產生·O:一,是一個長和發(fā)育提供能量。當還原過程不完全時就會產生一類化依賴Mn的反應。植物體內的一些氧化酶、蛋白質和低分學性質活潑、氧化能力極強的含氧物質一活性氧(ROS)。所子化合物自動氧化也能產生·O,一,如黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶有的ROS均能與植物體內的DNA、蛋白質和脂類反應,從而作用下生成

6、·O,一,醛氧化酶和二氫乳清酸脫氫酶均能產生·對植物體造成傷害。但在正常生理情況下,植物體會不斷產O,。此外,一些外界條件如高濃度氧、臭氧、含氮氧化合物生活性氧,也會不斷地清除活性氧,因此并未顯示出對植物等也能產生活性氧。機體造成了損傷。當植物細胞遇到各種環(huán)境侵害(高溫、低2ROS信號轉導的2種主要機制溫、干旱、高鹽、高滲透壓及病原感染等)時會發(fā)生應激保護2.1改變細胞內氧化還原狀態(tài)與胞外環(huán)境相比,細胞內措施,在應激反應過程中就會產生大量活性氧?;钚匝跏侵腑h(huán)境通常維持在強還原狀態(tài),這主要靠GSH和TRX(多功能那些含有氧原子,但具有更活潑化學反

7、應性的氧的某些代謝的小分子蛋白,在活性位點中有2個氧化還原反應激活的半產物及其衍生物,主要包括超氧陰離子(O,一)、過氧化氫胱氨酸)這2種巰基氧化還原反應系統(tǒng)來維持。除上述作用(H:O:)及羥自由基(OH)3種,其中過氧化氫(H:O:)是1種外,這2個系統(tǒng)還參與細胞的信號轉導,如通過改變總的相對穩(wěn)定的氧化物。在正常條件下過氧化氫酶可以將其GSH和GSSG/GSH水平可以調控氧化還原的信號轉導。分解,但是當外界條件發(fā)生變化時,過氧化氫就會在細胞內2.2氧化修飾蛋白ROS可以通過修飾蛋白中關鍵氨基酸積累。由于過氧化氫具有強氧化性,因此它在細胞內大量

8、積位點以改變蛋白質的結構與功能,從而參與信號轉導。同一累對細胞危害很大,在正常的懸浮生長的細胞中低濃度的過蛋白質中2個或多個半胱氨酸殘基被氧化形成分子

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