Ca2+外流作為細胞防御過程中的標志性反應(yīng)
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跨膜離子流在啟動和調(diào)控防御機制中起著重要的作用。植物在受到外界環(huán)境刺激以后，離子通道迅速做出調(diào)整，在識別病原體反應(yīng)中離子流是其中較早發(fā)生的事件之一。Lev G. Nemchinov等科學家推斷在植物的病原超敏反應(yīng)中，質(zhì)膜Ca2+-ATP泵是超敏反應(yīng)的關(guān)鍵。 美國農(nóng)業(yè)部（USDA）的科學家采用“非損傷微測技術(shù)（MIFE）”檢測了經(jīng)丁香假單胞菌處理之后Ca2+流的變化情況，發(fā)現(xiàn)Ca2+內(nèi)外流與細菌處理的時期有關(guān)，經(jīng)細菌長時間處理后煙草葉片出現(xiàn)Ca2+外流。Ca2+通道阻斷劑釓和鑭都可以顯著地將黑暗條件下的Ca2+流轉(zhuǎn)變?yōu)橥饬鳎C則明顯削弱了光誘導的Ca2+流，但并不產(chǎn)生Ca2+外流。與之相反的是，Ca2+-ATPase的抑制劑CPA無論是在光照條件下還是黑暗條件下都能夠增強Ca2+吸收。 Ca2+不僅在激活防御反應(yīng)中作為第二信使起作用，而且可能在后期的加速細胞死亡、抑制病原體侵染擴散以及結(jié)束防御反應(yīng)中作為下游調(diào)控者。本研究通過Ca2+流的轉(zhuǎn)變認識到了細胞防御反應(yīng)中的關(guān)鍵成分，建立了細胞死亡與防御過程中的離子流模型。 |
 上圖： 使用非損傷微測技術(shù)檢測到煙草葉肉細胞經(jīng)P.syringae pv syringae 61處理后Ca2+流以及在光暗交替處理后、在緩沖液中平衡不同時間后Ca2+ 流的變化情況。正值為內(nèi)流。 | ||
關(guān)鍵詞：鈣離子外流(Ca2+ efflux); 超敏反應(yīng)(Hypersensitive response); 非損傷微測技術(shù)（MIFE）
參考文獻：Lev G. Nemchinov, et al. Plant Cell Physiol. 2008, 49: 40-46
全文下載：http://www.xuyue.net/xylt/attachment.php?aid=166
Abstract：
Using a model plant Nicotiana benthamiana, we have demonstrated that initial calcium uptake in response to the HR (hypersensitive response)-causing pathogen Pseudomonas syringae pv syringae 61 is followed by net calcium efflux initiated at about 12 h after the bacterial challenge and sustained for at least 48 h. Our data suggest that calcium not only acts as an important second messenger in the activation of resistance responses but may also be a downstream mediator of later cell death acceleration and completion of the defense reaction. Accordingly, we propose that the existing model of HR should be amended to include a PM Ca2+ ATP pump as an important component of the HR to pathogens in plants.
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