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[发布日期�?012-05-11 点击数：]

陈少良研究组发现胞外ATP (eATP)诱导植物细胞

程序性死亡的分子信号途径

三磷酸腺苷（ATP）是生物体细胞内（毫摩尔级）主要的能源物质，而研究者发现动物细胞外基质中存在着微量浓度皃�/SPAN>ATP。在不同的生理和胁迫条件上�/SPAN>eATP浓度会随之发生改变，并通过激活质膜的嘌呤受体进行一系列的分子信号转导及生理过程调节。近几年来，研究者发�?/SPAN>eATP也具有调控植物细胞生长发育以及胁迫响应的作用，如eATP信号能够调控植物细胞特有的气孔运动及根毛发育等过程。细胞程序性死亡是极其重要的生理调节过程，在动植物生长发育和逆境胁迫适应中具有重要的调控作用、�/SPAN>eATP是动物细胞极为重要的凋亡诱导因子，但�?/SPAN>eATP在植物细胞程序性死亠�/SPAN>(PCD)中的作用尚不清楚、�/SPAN>

生物学院陈少良研究组应用多种荧光成像技术，并结合非损伤微测技术，在细胞和亚细胞水平上研究亅�/SPAN>eATP诱导胡杨细胞程序性死亡的作用机制。研究发现，高浓�?/SPAN>[eATP] (> 0.5 mmol/L)促进了胡杨细胞的死亡，死亡的细胞呈现凹�/SPAN>PCD的标志性事件，如细胞质收缩、染色质浓缩�?/SPAN>DNA片段化等。通过药理学实验，发现eATP诱导皃�/SPAN>PCD主要包括了一系列信号事件：如质膜嘌呤受体的激活、胞夕�/SPAN>Ca²⁺内流、液泠�/SPAN>Ca²⁺释放、线粒体Ca²⁺吸收、线粒体H₂O₂爆发、线粒体超级化等，而诱叐�/SPAN>PCD的重要因素，如细胞色紟�/SPAN>c释放、内溏�/SPAN>ATP含量的增加和籺�/SPAN>凋亡酶活性的提高都依赖于上述信号事件、�/SPAN>eATP处理明显增加了内溏�/SPAN>ATP (iATP)的含量和籺�/SPAN>凋亡酶活性，还促进了不依赖于mPTP (线粒体膜转换孓�/SPAN>)的细胞色紟�/SPAN>c释放。研究还发现＋�/SPAN>eATP处理能够显著增强细胞内源皃�/SPAN>NO水平，但NO为冗余信号，并不参与eATP-PCD过程。综上，该研究提出了eATP诱导胡杨细胞发生PCD的信号途径（图1）、�/SPAN>

该研究在国际上首次揭示了eATP具有诱导植物细胞PCD的作用，并深入阐明了其中的分子信号调控途径，对进一步理觢�/SPAN>eATP信号调控植物生长发育、植物逆境胁迫（如盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫等）响应机制等生物学问题具有重要意义。上述研究结果已在植物学领域重要学术期刊Plant, Cell & Environment(2012) 35: 893-916 [影响因子９�/SPAN>5.145]发表。陈少良研究组的博士研究生孙健和硕士研究生张春兰为该论文的共同第一作者。该文发表后，受到国际学者的关注，英国剑桥大学、德国哥廷根大学的研究人员表达了合作意向。该研究得到了中央高校基本科研业务费、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、北京市优博论文指导教师专项基金等项目的资助、�/SPAN>

国�/SPAN>1胞外ATP诱导胡杨细胞程序性死亡的信号调控途径

植物学科供稿

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