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旭月NMT简报---关键词搜索:

【成果回顾】PC南农:NMT发现ABA和H2S促保卫细胞H2O2内流 为H2S硫巯基化翻译后修饰调节ABA诱导气孔关闭提供证据

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

 

基本信息

主题:NMT发现ABA和H2S促保卫细胞H2O2内流 为H2S硫巯基化翻译后修饰调节ABA诱导气孔关闭提供证据

期刊:Plant Cell

影响因子:8.631(2019年)

研究使用平台NMT水旱胁迫创新平台

标题:Persulfidation-based Modification of Cysteine Desulfhydrase and the NADPH Oxidase RBOHD Controls Guard Cell Abscisic Acid Signaling

者:南京农业大学谢彦杰、沈杰、张晶、周明健、周恒

 

检测离子/分子指标

H2O2

 

检测样品

拟南芥保卫细胞

 

 

中文摘要

      硫化氢(H2S)是一种气体信号分子,通过硫巯基化修饰调节不同的细胞信号通路,这涉及到特定Cys残基的翻译后修饰(PTM),以形成过硫化物。然而,在高等植物中,这种重要的基于氧化还原的修饰背后的机制仍不清楚。因此,本研究分析了蛋白质硫巯基化修饰是如何在拟南芥(Arabidopsis thaliana)的响应脱落酸(ABA)过程中作为一种特殊的可逆信号机制发挥作用的。研究ABA以氧化还原依赖的方式刺激重要的内源性H2S酶L- CYSTEINE DESULFHYDRASE1(DES1)在Cys44和Cys205处的硫巯化修饰。此外,持续的H2S积累促使NADPH氧化酶RESPIRATORY BURST OXIDASE HOMOLOGPROTEIN D(RBOHD)在Cys825和Cys890处发生硫巯基化,增强了其产生活性氧的能力。在生理上,S-硫巯基化诱导的RBOHD活性与ABA诱导的气孔关闭有关。这些过程共同形成一个负反馈回路,可微调保卫细胞氧化还原稳态和ABA信号传导。这些发现不仅扩展了目前在保卫细胞ABA信号传导方面对H2S功能的认识,而且还证明了涉及特定的和可逆的基于氧化还原的PTM的快速信号整合机制的存在,该机制是响应不断变化的环境条件而发生的

 

离子/分子流实验处理方法

4周龄的拟南芥幼苗,10 μM ABA/100 μM NaHS瞬时处理

 

 

离子/分子流实验结果

      ABA或NaHS处理下,pCAB3:RBOHD rbohD的保卫细胞中发现了明显的ROS相关的净内流,而在rbohD突变体中检测到较小的ROS相关的净内流(图1B)。这些结果表明,RBOHD在表皮和叶肉细胞中的活性有助于ABA诱导保卫细胞产生ROS,从而导致气孔关闭

 

 

图1. ABA和NaHS诱导rbohDpcab3:RBOHD rbohD保卫细胞内H2O2内流负值代表H2O2吸收。

 

 

结论

 

      该研究建立了DES1/H2S介导的蛋白硫巯基化修饰调节ABA诱导气孔关闭的分子机制。在ABA诱导下,DES1的Cys44和Cys205位的Cys残基被H2S通过硫巯基化活化,DES1活性迅速激活,导致短时间内胞内H2S大量累积,浓度提高,有助于进一步放大和传递ABA信号。NADPH氧化酶RBOHD的Cys825和Cys890能进一步发生硫巯基化修饰,从而刺激ROS的大量产生,诱导气孔关闭。胞内过量产生的ROS能调节DES1和RBOHD的硫巯基化程度,从而起到反馈抑制ABA信号的持续激活的作用

图2. 本研究的作用机制模型

 

 

测试液

2.0 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 5.0 mM MES, pH6.0

 

 

NMT仪器信息

·光照处理监控仪

·活体培养环境监测仪

·智能自动化非损伤微测系统

 

 

原文链接:http://www.plantcell.org/content/early/2020/02/05/tpc.19.00826

 

供稿:赵雪琦
编辑:杨爽
校稿:卻彦晗

 

关键词:翻译后修饰;硫巯基化;H2S;H2O2;ABA;保卫细胞;植物类

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MP西农李积胜:NMT发现H2S介导SnRK2.6结构变化促保卫细胞吸钙诱导气孔关闭 为蛋白质翻译后修饰互作促植物抗旱提供证据

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

 

基本信息

主题:NMT发现H2S介导SnRK2.6结构变化促保卫细胞吸钙诱导气孔关闭 为蛋白质翻译后修饰互作促植物抗旱提供证据

期刊:Molecular Plant

影响因子:13.164

研究使用平台NMT水旱胁迫创新平台

标题:Persulfidation-induce structural change in SnRK2.6 establishes intramolecular interaction between phosphorylation and persulfidation

者:西北农林科技大学李积胜、陈思思、王晓峰,陕西科技大学贾红磊

 

检测离子/分子指标

Ca2+

 

检测样品

拟南芥莲座叶保卫细胞

 

 

中文摘要(谷歌机翻)

      翻译后修饰(post translational modification,PTMs)包括磷酸化和硫巯基化,调节SNF1-RELATED PROTEIN KINASE2.6(SnRK2.6)的活性。本文报告了SnRK2.6的硫巯基化和磷酸化是如何相互影响的。半胱氨酸C131/C137的硫巯基化改变了SnRK2.6结构,使丝氨酸S175残基更接近作为ATP-γ-磷酸质子受体的天冬氨酸D140,从而提高磷酸基团向S175的转移效率,增强S175的磷酸化水平。研究预测S267和C137靠近蛋白质表面,并且发现S267的磷酸化状态正向调节C137处的硫巯基化水平。分析去磷酸化和去硫巯基化突变体在气孔关闭、失水、气体交换、Ca2+内流和干旱胁迫过程中对脱落酸和H2S供体NaHS的响应,发现S175/S267相关的磷酸化和C131/137相关的硫巯基化是SnRK2.6在体内发挥作用的必要条件。根据这些发现,研究提出了一个机制模型,其中某些磷酸化促进了硫巯基化,从而改变了SnRK2.6的结构并提高了其活性

 

离子/分子流实验处理方法

0.01 mM ABA或0.1 mM NaHS实时处理

 

 

离子/分子流实验结果

      Ca2+信号是气孔水势的直接调节因子,作用于SnRK2.6下游,调节ABA和H2S诱导的气孔关闭。因此,在转基因株系的保卫细胞中测定瞬时Ca2+流速来评价SnRK2.6活性。在ost1-3的保卫细胞中,Ca2+流速受ABA或NaHS的影响不显著(图1A、1B、1I)。相比之下,在互补株系ost1-3/2.6WT-GFP的保卫细胞中施用ABA或NaHS引起了明显的跨膜Ca2+内流(图1C、1D、1I)。在ost1-3/2.6S175A-GFP保卫细胞中,ABA和NaHS对跨膜Ca2+内流的影响被消除(图1E、1F、1I)。ost1-3/2.6S175A-GFP保卫细胞对ABA和NaHS诱导Ca2+内流的敏感性降低(图1G、1H、1I)

 

 

图1. 保卫细胞内Ca2+流速的测定负值代表Ca2+吸收

 

 

其他实验结果

 

  • C131和C137残基的硫巯基化改变了SnRK2.6的结构

  • SnRK2.6的硫巯基化提高了S175残基的磷酸化水平

  • 磷酸化的S175和S267残基是SnRK2.6中硫巯基化的生化功能所必需的

  • 硫巯基化诱导的SnRK2.6活性受S175和S267的磷酸化状态调节

  • S267可能正向调节SnRK2.6在体内的硫巯基化

  • S267通过硫巯基化作用影响SnRK2.6-ABF2相互作用

  • SnRK2.6磷酸化和硫巯基化位点的突变改变了ABA-和NaHS诱导的气孔关闭

  • 表达硫巯基化和磷酸化缺陷的SnRK2.6的植物表现出与ABA和H2S相关的表型

 

 

结论

 

      综上,通过揭示硫巯基化和磷酸化之间的相互作用,作者不仅在了解PTMs如何调节蛋白质活性和相互作用方面开辟了新的领域,而且还阐明了SnRK2.6的激活机制。因此,细胞内ABA浓度将控制SnRK2.6、PP2C和PYR/PYLs之间的平衡,高浓度ABA会导致受体-ABA-磷酸酶三元复合物的形成。磷酸化和硫巯基化进一步使平衡向稳定SnRK2.6的活性构象方向转变(图2)。这些结果为H2S-和ABA-介导的植物对干旱信号通路的响应提供了一个新的整合点

 图2. H2S-和ABA-介导植物响应干旱胁迫的机制模型

 

 

测试液

0.1 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 0.5 mM NaCl, 0.3 mM MES, 0.2 mM Na2SO4, pH 6.0

 

 

 

NMT实验标准化方案

·干旱胁迫研究NMT标准化方案

 

 

NMT实验标准化方案

·光照处理监控仪

·活体培养环境监测仪

·智能自动化非损伤微测系统

 

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1674205221002689

 

供稿:赵雪琦
编辑:杨爽
校稿:卻彦晗

 

关键词:硫巯基化;磷酸化;SnRK2.6;ABA;H2S;干旱;植物类

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

桂工:NMT发现PrP处理后食蚊鱼鱼鳃排K+表皮吸K+ 为PrP的水生生物毒理机制研究提供新证据

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

基本信息

主题:NMT发现PrP处理后食蚊鱼鱼鳃排K+表皮吸K+ 为PrP的水生生物毒理机制研究提供新证据

期刊:生态毒理学报

研究使用平台NMT毒理创新平台

标题:对羟基苯甲酸丙酯对食蚊鱼(Gambusia affinis)鳃和表皮K+流速的影响

者:桂林理工大学宋晓红、闫小雨

 

检测离子/分子指标

K+

 

检测样品

食蚊鱼,鱼鳃和鱼体表皮(鱼体背鳍往后5 mm)

 

 

中文摘要(谷歌机翻)

      食品、医药和化妆品等行业大量使用含有对羟基苯甲酸丙酯(propylparaben,PrP)的防腐剂导致其广泛分布于河流、空气和土壤等自然环境中。为探究PrP对鱼类的毒性作用,以食蚊鱼(Gambusia affinis)为模式生物,分别开展了急性毒性实验和K+流速检测实验。急性毒性实验中设置8种不同浓度的PrP溶液得到96 h半数致死浓度(96 h-LC50)和安全浓度;在K+流速检测实验中利用非损伤微测技术(non-invasive micro-testtechnology,NMT)分别检测在3种不同浓度:96 h-LC50/10(0.9 mg·L-1)、96 h-LC50/5(1.8 mg·L-1)、96 h-LC50/2(4.6 mg·L-1)的PrP溶液瞬时暴露和96 h暴露后食蚊鱼表皮和鱼鳃的K+流速变化。急性毒性实验结果表明,PrP的96 h-LC50为9.14 mg·L-1,安全浓度为2.85 mg·L-1K+流速检测实验结果表明,随着PrP暴露浓度的升高,K+流速波动区间逐渐增大,且与暴露浓度成正相关;PrP瞬时暴露和96 h暴露后鱼鳃细胞均向外排出K+,具有剂量效应,K+外排速率随着浓度的升高而增大;与之相反,鱼体表皮细胞向内吸收K+K+流速波动区间随着浓度的升高而增大,呈现一定的剂量效应。上述研究结果表明,PrP对鱼体有一定的毒性,会破坏鱼体内钠钾泵的离子转运功能,PrP毒性强度与暴露时间和暴露方式有关,比较实验中鱼体2种组织的细胞,鱼体表皮细胞抵抗PrP损伤的能力更强,鱼鳃细胞对PrP暴露更敏感,鱼鳃细胞K+流速的变化可以有效指示PrP的毒性效应,为进一步研究PrP对鱼类的毒性机制提供依据

 

离子/分子流实验处理方法

①0.9 mg·L-1、1.8 mg·L-1、4 .6 mg·L-1 PrP 实时处理。
②0.9 mg·L-1、1.8 mg·L-1、4 .6 mg·L-1 PrP 暴露96 h。

 

 

离子/分子流实验结果

      在图1中,鱼鳃中的K+主要处于外排状态,其中0.9 mg·L-1 PrP暴露前后K+流速差别不显著(P>0.05);1.8 mg·L-1 PrP暴露前后K+流速差别显著(P<0.01),PrP暴露后K+外排速率增大,波动幅度增大(图1b);4.6 mg·L-1PrP暴露前后K+流速差别显著(P<0.01)。图1d中暴露前各浓度组间无显著差别(P>0.05),暴露后低浓度组与空白对照组无显著差别(P>0.05),高、中、低3个浓度组间差别显著(P <0.01),随着PrP暴露浓度的增加,鱼鳃中的K+流速波动幅度增大,K+外排速率增加,呈现剂量效应;加药后10 min,4.6 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是0.9 mg·L-1和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的14.03倍和2.10倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率是0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的6.64倍;加药后20 min,4.6 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是0.9 mg·L-1和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的18.61倍和2.52倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率是0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的7.37倍。加药后第14 min时,4.6 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是0.9 mg·L-1和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的21.3倍和2.7倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率是0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的8.2倍,14 min后各浓度组间K+流速差距不再增长趋于稳定

 

 

图1. PrP瞬时暴露后食蚊鱼鱼鳃K+的流速变化。正值代表K+外排,负值代表K+吸收

注: (a)、(b)和(c)分别表示不同浓度PrP(0.9、1.8和4.6 mg·L-1)瞬时暴露下鱼鳃K+流速的波动情况,图中不同颜色的折线分别表示5条鱼鱼鳃的K+流速情况,(d)中每条折线表示不同PrP暴露组中5条鱼鱼鳃的K+流速的平均值。

 

 

      在图2中,鱼体表皮的K+主要处于内流状态,其中0.9 mg·L-1 PrP暴露前后鱼体表皮K+流动情况差别不显著(P>0.05),90%的K+流速处于区间-400~200 pmol·cm-2·s-1 (图2a);1.8 mg·L-1 PrP暴露前后差别显著(P<0.01),暴露后K+内流速率和外排速率均增加,波动较大(图2b);4.6 mg·L-1 PrP暴露前后差别显著(P<0.01),暴露前鱼体表皮K+内流速率增大幅度大于增加的K+外排速率,波动区间范围增广(图2c)。图2d中低浓度组与空白对照组无显著差别(P>0.05),1.8 mg·L-1和4.6 mg·L-1处理组K+流速差异不显著(P>0.05),但均与0.9 mg·L-1处理组差异显著(P<0.01),加药后10min,4.6 mg·L-1暴露组K+内流速率是0.9mg·L-1暴露组K+内流速率的5.45倍,1.8 mg·L-1暴露组K+内流速率是0.9mg·L-1暴露组K+内流速率的4.59倍;加药后20 min,4.6 mg·L-1暴露组K+内流速率是0.9mg·L-1暴露组K+内流速率的4.35倍,1.8mg·L-1暴露组K+内流速率是0.9 mg·L-1暴露组K+内流速率的3.73倍

 

图2.PrP瞬时暴露后食蚊鱼鱼体表皮K+的流速变化。正值代表K+外排,负值代表K+吸收

注: (a)、(b)和(c)分别表示不同浓度PrP(0.9、1.8和4.6 mg·L-1)瞬时暴露下鱼鳃K+流速的波动情况,图中不同颜色的折线分别表示5条鱼鱼鳃的K+流速情况,(d)中每条折线表示不同PrP暴露组中5条鱼鱼鳃的K+流速的平均值。

 

 

      在图3中,PrP 96 h暴露后食蚊鱼鱼鳃的K+主要处于外排状态(图3a)。在图3e中各浓度组间K+流速差别显著(P<0.01),K+外排速率随着暴露浓度的增大而增大,测定前10 min时4.6 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是空白对照组和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的9.70倍和1.21倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是空白对照组和0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的8.03倍和1.93倍,0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率是空白对照组K+外排速率的4.17倍;测定10 min至20 min时4.6 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是空白对照组和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的10.81倍和1.37倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是空白对照组和0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的7.87倍和3.31倍,0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率是空白对照组K+外排速率的2.38倍

 

图3.PrP暴露96 h后鱼鳃K+的流速变化。正值代表K+外排,负值代表K+吸收

注:(a)、(b)、(c)和(d)分别表示空白对照组和不同浓度PrP(0.9、1.8和4.6 mg·L-1)暴露96 h后鱼鳃K+流速的波动情况,图中不同颜色的折线分别表示5条鱼鱼鳃的K+流速情况,(e)中每条折线表示空白对照组和不同PrP暴露组中5条鱼鱼鳃的K+流速的平均值。

 

 

      在图4中,PrP 96 h暴露后食蚊鱼鱼体表皮的K+主要处于内流状态。图4e中空白对照组和0.9 mg·L-1 PrP暴露组K+流速无显著差异(P>0.05),其余各组间K+流速差异显著(P<0.01),K+流速跟暴露浓度出现正相关性,测定前10 min时4.6 mg·L-1暴露组分别是空白对照组和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的6.50倍和1.27倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是空白对照组和0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的5.11倍和5.03倍;测定10 min至20 min时4.6 mg·L-1暴露组分别是空白对照组和1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率的7.94倍和1.13倍,1.8 mg·L-1暴露组K+外排速率分别是空白对照组和0.9 mg·L-1暴露组K+外排速率的7.03倍和7.38倍

 

图4.PrP暴露96 h后鱼体表皮K+的流速变化。正值代表K+外排,负值代表K+吸收

注: (a)、(b)和(c)分别表示不同浓度PrP(0.9、1.8和4.6 mg·L-1)瞬时暴露下鱼鳃K+流速的波动情况,图中不同颜色的折线分别表示5条鱼鱼鳃的K+流速情况,(d)中每条折线表示不同PrP暴露组中5条鱼鱼鳃的K+流速的平均值。

 

 

其他实验结果

 

  • 实验时间的延长,PrP对食蚊鱼的毒性效应提高且呈一定的时间-剂量效应,PrP的浓度与食蚊鱼反应之间的关系属于“S”型曲线关系

 

 

结论

 

在本实验中,PrP暴露后鱼鳃细胞和鱼体表皮细胞的钠钾泵功能都受到了一定程度的损伤,不能维持细胞内K+的正常转运过程,鱼鳃细胞均向外排出K+,鱼体表皮细胞向内吸收K+,呈现一定的剂量效应,PrP对K+流速的影响与暴露时间、暴露方式有关。相比较而言,鱼体表皮细胞抵抗PrP损伤的能力更强,鱼鳃细胞对PrP引起的损伤更敏感,具有一定的指示作用

 

 

测试液

鱼鳃测试液:149.4 mM NaCl, 0.5 mM KCl, 0.1 mM CaCl2, 0.98 mM MgCl2, 0.81 mM MgSO4, 5 mM D-半乳糖, 5 mM 丙酮酸钠

鱼体表皮测试液:151 mM NaCl, 0.5 mM KCl, 0.25 mM CaCl2, 0.98 mM MgCl2, 0.2 mM MgSO4

 

 

NMT实验标准化方案

·毒理研究NMT标准化方案

 

 

NMT实验标准化方案

·活体培养环境监测仪

·智能自动化非损伤微测系统

 

 

原文链接:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDAUTO&filename=STDL202103026&uniplatform=NZKPT&v=VMWwBY8OZXyfmIeyBG13sm4qUVWIaGPsDa9mDgZdHerLHJXKVfTz8J9%25mmd2F%25mmd2Fh0E4tZf

 

供稿:赵雪琦
编辑:杨爽
校稿:卻彦晗

 

关键词:对羟基苯甲酸丙酯;食蚊鱼(Gambusia affinis);急性毒性;K+流速;动物/生医类

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

中烟郑州烟草院梁太波:NMT发现碳纳米溶胶促烟草吸K+ 为其调节K+​通道基因表达增强烟草体内钾素积累提供依据

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

基本信息

主题:NMT发现碳纳米溶胶促烟草吸K+ 为其调节K+通道基因表达增强烟草体内钾素积累提供依据

期刊:烟草科技

研究使用平台NMT植物营养创新平台

标题:碳纳米溶胶对烟草K+通道基因表达及根系K+流速的影响

者:中国烟草总公司郑州烟草研究院梁太波、郭亚迪

 

检测离子/分子指标

K+

 

检测样品

烟草根分生区(距根尖约450 μm根表上的点)

 

 

中文摘要(谷歌机翻)

      为解析碳纳米溶胶促进烟草钾素吸收的生理机制,利用砂培试验和非损伤微测技术(Non-invasive micro-testtechnology,NMT),研究了碳纳米溶胶对4个烟草品种K+通道基因表达、根系K+流速、植株钾素吸收和积累的影响。结果表明:碳纳米溶胶能促进烟草K+内流通道基因的表达,促进K+内流,抑制K+外流,且不同品种、不同部位的K+通道基因对碳纳米溶胶的响应各不相同。在碳纳米溶胶处理下,RG17、鄂烟1号、云烟87和中烟100的K+外流通道基因NTORK1表达量相比对照分别降低31.1%、59.9%、25.6%和32.0%;K+内流通道基因NKT1在鄂烟1号和云烟87 根系中的表达显著增加,增幅分别为210.6%和130.9%。碳纳米溶胶处理增加了各烟草品种根系的K+流速,与对照相比,RG17、鄂烟1号、云烟87和中烟100经碳纳米溶胶处理后K+内流速率分别增加38.17、39.71、13.96、8.61 pmol·cm-2·s-1。此外,经碳纳米溶胶处理后,鄂烟1号、云烟87和中烟100植株钾素积累量较对照分别增加了18.6%、15.6%和46.6%。可见,碳纳米溶胶通过调节根系K+通道基因的表达可增强根系对钾素的吸收并促进烟草体内钾素的积累,但不同烟草品种对碳纳米溶胶的响应存在明显差异。

 

离子/分子流实验处理方法

0、10 mg/L碳纳米溶胶(NC)处理20 d,钾饥饿处理3 d。

 

 

离子/分子流实验结果

      由图1可见,在对照(CK)条件下,4个品种K+流速总体表现为内流趋势。中烟100的根系K+流速最初为外流,随着时间延长波动幅度较大,其他3个品种均表现为内流且波动幅度较小。经碳纳米溶胶处理后(NC),中烟100的根系K+流速逐渐变为内流,其他3个品种的内流速率均有不同程度增加。

 

 

图1. 碳纳米溶胶处理下不同品种根系K+流速的变正值代表K+外排,负值代表K+吸收。

 

 

与对照相比,碳纳米溶胶处理下RG17、鄂烟1号、云烟87和中烟100的根系K+流速分别增加 38.17、39.71、13.96、8.61 pmol·cm-2·s-1(图2)。可见,碳纳米溶胶处理能促进根系对K+的吸收,但不同品种烟草对碳纳米溶胶的响应存在一定差异

 

 

图2. 纳米溶胶处理下不同品种根系K+流速的差异。正值代表K+外排,负值代表K+吸收。

 

 

其他实验结果

 

  • 碳纳米溶胶能够促进烟株对钾的吸收,增加烟株钾含量。

  • 碳纳米溶胶诱导NTORK1表达量下调可能是其抑制K+外排,进而增加烟株钾素含量的重要原因

  • 碳纳米溶胶处理后,基因NKT1的表达随着烟草品种和器官的不同而存在一定差异。

  • 碳纳米溶胶诱导的K+通道基因的表达在烟草不同器官中有所差异。在叶片中,碳纳米溶胶基本诱导NtKC1表达量增加;在根系中,与对照相比,经碳纳米溶胶处理诱导NtKC1表达量在4个烟草品种中降低。

 

 

结论

 

①碳纳米溶胶能促进烟草K+内流通道基因NKT1NtKC1的表达,抑制K+外流通道基因NTORK1的表达,促使K+在根系的内流速率增加以及烟株钾素含量和积累量增加。

②碳纳米溶胶诱导钾吸收相关基因表达和促进K+流速的效果因品种的不同而有所差异,不同基因对碳纳米溶胶的响应同样也存在差异。

 

 

测试液

0.1 mM KNO3, 0.1 mM CaCl2, 0.3 mM MES, pH 6.0

 

 

NMT实验标准化方案

·植物营养研究NMT标准化方案

 

 

NMT实验标准化方案

·活体培养环境监测仪

·智能自动化非损伤微测系统

 

 

原文链接:https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=YCKJ202104001&uniplatform=NZKPT&v=OC8d8M9tZchQjO6v0RTdlSJPJJoJG2h83Qlc%25mmd2F2LNRgbCf3u99AJRmYlwbwNaczQy

 

供稿:赵雪琦
编辑:杨爽
校稿:卻彦晗

 

关键词:碳纳米溶胶;烟草品种;非损伤微测技术;K+流速;K+通道基因;钾素吸收;钾素积累;植物类

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

塔斯马尼亚大学:金属硫蛋白可缓解Aβ导致的神经元跨膜钾钙流失调 或成为阿尔茨海默病治疗的新思路

转自中关村旭月非损伤微测技术产业联盟

 

 

 

 

 

基本信息

主题:金属硫蛋白可缓解Aβ导致的神经元跨膜钾钙流失调 或成为阿尔茨海默病治疗的新思路

期刊:PLoS ONE

标题:The Native Copper- and Zinc- Binding Protein Metallothionein Blocks Copper-Mediated Abeta Aggregation and Toxicity in Rat Cortical Neurons

者:塔斯马尼亚大学Roger S. Chung

 

检测离子/分子指标

K+、Ca2+

 

检测样品

大鼠皮层神经元

 

 

中文摘要(谷歌机翻)

      AD的一个主要病理特征是不溶性胞外β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块的沉积。有可靠数据表明,Aβ聚集是由与金属锌和铜的反应催化的。本研究表明主要的人类表达的金属硫蛋白(MT)亚型MT-2A能够阻止体外铜介导的Aβ1-40和Aβ1-42的聚集。MT-2A的这一作用似乎与Zn7MT-2A和Cu(II)-Aβ之间的金属交换有关,因为Cu10MT-2A或羧甲基化MT-2A均未阻断Cu(II)-Aβ聚集。此外,Zn7MT-2A阻断Cu(II)-Aβ诱导的培养的皮层神经元离子稳态的改变和随后的神经毒性。这些结果表明,以MT-2A为代表的MTs能够防止Aβ聚集和毒性。基于使用金属螯合疗法治疗AD,即从Aβ中去除金属,留下一个可以很容易再次结合金属的无金属Aβ,研究认为MT-2A可能代表一种不同的治疗方法,因为MT和Aβ之间的金属交换使Aβ处于一个锌结合的、相对惰性的形式

 

离子/分子流实验处理方法

40 μM Cu (Ⅱ) 1-40处理

 

 

离子/分子流实验结果

      40 μM Cu (Ⅱ) Aβ1-40处理后,K+从神经元大量外排(图1A),Ca2+从神经元中大量内流(图1B);Zn7MT-2A与Cu (Ⅱ) Ab共同处理可完全阻断Cu (Ⅱ) Aβ对K+(图1A, C)和Ca2+(图1B, D)的影响。为了进一步证实Zn7MT-2A能够阻断Cu(II)-Aβ诱导的氧化应激的有害作用,研究利用非损伤微测技术监测神经元对Cu(II)-Aβ响应时离子稳态的变化。用Cu(Ⅱ)Aβ1-40处理(在抗坏血酸存在的情况下)会诱导K+快速从神经元外排,施加Cu(II)-Aβ后4.26±0.65 min达到峰值,K+外排持续20 min(图1A)。该处理还导致Ca2+内流,施用Cu (Ⅱ) Aβ后6.456±1.35 min达到峰值,并且在实验期间Ca2+持续内流(图1C)。Zn7MT-2A浓度为>5 μM时,完全抑制了Cu(II)-Aβ引起的K+和Ca2+流速的变化(图1B, D)

 

 

图1. K+Ca2+流速对Cu(Ⅱ)-Aβ和Zn7MT-2A的响应动力学。正值代表K+、Ca2+吸收,负值代表K+、Ca2+外排。

 

测试液

150 mM NaCl, 0.5 mM KCl, 0.5 mM CaCl2, 1.5 mM MgCl2, 1.25 mM NaH2PO4, 5 mM NaHCO3, 25 mM glucose, pH 7.2

 

 

 

原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20711450/

 

供稿:赵雪琦
编辑:杨爽
校稿:卻彦晗

 

关键词:金属硫蛋白;铜;锌;皮层神经元;β-淀粉样蛋白;生医动物类