第73期--ATP信号通过质膜NADPH氧化酶和Ca2+通道进行传递

植物胞外ATP信号转导通过质膜NADPH氧化酶和Ca²⁺通道进行传递

ATP是一种普遍的胞内能量，也作为胞外信号物质。胞外的ATP调节高等植物的生长和适应性。虽然胞外的ATP能够提高植物胞质中的自由Ca2+，但是这种机制一直不清楚。 英国剑桥大学的科学家使用非损伤微测技术等手段，研究了拟南芥根对胞外ATP的反应，从而揭示了胞外ATP的作用机制。发现胞外的ATP引起了活性氧（ROS）的产生，而质膜NADPH氧化酶AtRBOHC是ROS的主要贡献者。胞外ATP的感受部位在质膜，胞外ATP增加了根部Ca2+的内流，引起了质膜Ca2+的通透性，激活了19-pS通道，增加了AtrbohC NADPH氧化酶的活性。Ca2+的转导位于ATP激活的AtRBOHC的下游，ATP诱导的转录需要AtRBOHC的参与。 这个研究表明高等植物虽然缺少嘌呤受体同源异形体，却演化出了一个截然不同的机制传递质膜上的ATP信号。为我们提供了胞外ATP如何影响植物的生长和适应性的机制，接下来我们可以研究ATP所引起的各种离子流的改变与植物生长发育的关系，非损伤微测技术是研究活体材料离子流的最佳工具。 关键词：ATP，Ca2+，通道（Channel），MAP激酶，活性氧（ROS） 参考文献：Demidchik V et al. The Plant Journal, 2009, 58: 903–913. 全文下载 返回技术周报

上图：胞外的ATP引起了WT的ROS积累，但是rhd2/AtrbohC NADPH氧化酶突变体中没有ROS明显的积累； 下图：胞外ATP增加了拟南芥根部的Ca2+内流，提高了胞质自由Ca2+的浓度。正值代表内流。