鹽脅迫下鹽穗木甘油醛－3－磷酸脫氫酶基因的表達與亞細胞定位分析

張 霞，張 樺，張富春

（1 新疆農業大學 農學院，烏魯木齊830052；2 新疆大學 生命科學與技術學院，新疆生物資源與基因工程重點實驗室，烏魯木齊

830046）

甘油醛－3－磷酸脫氫酶（Glyceraldehyde－3－phosphate dehydrogenase；GAPDH）為糖酵解關鍵酶之一［1］。在哺乳動物細胞中，GAPDH 除了參與糖酵解途徑外，還參與多種非代謝類生物過程，包括轉錄調節、DNA 修復、信號傳導、自噬和凋亡［2－5］。最近研究表明H2O2或脫落酸（ABA）處理會抑制擬南芥（Arabidopsis thaliana）GAPDH（AtGAPDH）作為甘油醛－3－磷酸脫氫酶的酶活性，這種失活的GAPDH 蛋白會提高磷脂酸（PA）的含量，后者可以作為信號分子參與對干旱或ROS 等脅迫產生應答［6］。在眾多植物中，如匍匐翦股穎（Agrostis stolonifera）、擬南芥、水稻（Oryza sativa）、小麥（Triticum aestivum）、黃瓜（Cucumis sativus）、番茄（Solanum chilense）等，GAPDH 均被鑒定為鹽脅迫誘導蛋白［7］；前期工作中，通過藜科（Chenopodiaceae）鹽穗木（Halostachyscaspica）鹽脅迫下抑制差減文庫獲得鹽脅迫相關基因，其中包括甘油醛－3－磷酸脫氫酶（HcGAPDH，GenBank Accession No．Hs586460）［8］，表明GAPDH 參與植物鹽脅迫應答在植物界是一個普遍現象。此外，在植物中，碳水化合物的水平將植物外界環境狀況與細胞內的發育進程聯系在一起［9－10］。而GAPDH 作為糖酵解途徑中的酶，在動物細胞中能夠精準感受到細胞內碳水化合物的水平［1］。Zheng等［3］推斷GAPDH 可能作為一種信號分子，通過細胞質到細胞核的亞細胞定位的改變，將人源細胞質中氧化狀態（或是新陳代謝狀態）與一些相關基因的轉錄聯系在一起。雖然蛋白質學和瞬時表達綠色熒光蛋白融合蛋白的研究表明擬南芥GAPDH 蛋 白 在 脅 迫 中 定 位 于 細 胞 核 中［11－13］。但GAPDH 是否在生物界（包括植物和動物）中具有相同生理功能還有待進一步探討。……