摘要：NADPH氧化酶即呼吸爆发氧化酶同源蛋白（respiratory burst oxidase homolog，RBOH），Rboh以NADPH氧化酶为电子供体，将植物呼吸作用所需要的氧催化生成活性氧（即reactive oxygen species，ROS)。植物Rboh蛋白结构包含六个跨膜结构域，其C端与动物gp91phox 69kD脱辅基蛋白相似，是具有保守结构的氧化酶。例如结合黄素和NADPH的结合区域；N端具有300个左右氨基酸，有2个保守的Ca2+结合的EF手性结构。近年来许多研究发现，植物Rboh作为一个成员众多的基因家族，各成员在组织分布、基因表达、应对胁迫和活性调控以及信号转导中都发挥着重要作用。有研究表明，植物NADPH氧化酶产生的ROS能够使植物细胞Ca2+通道打开，酶活性提高，促进植物的生长发育。其中ABA诱导H2O2产生，激活Ca2+通道，是植物信号调节的方式之一。本文就对植物Rboh基因家族的结构、对生物胁迫的响应、对非生物胁迫的响应、植物生长发育中的影响及信号转导过程和对今后应研究的方向进展作一综述。

   关键词：植物Rboh；结构与功能；胁迫；信号转导；展望

Study on the structure and functional persity

of Rboh gene family

Abstract: NADPH oxidase is an enzyme protein that is homologous NOX respiratory burst oxidase homolog (respiratory burst oxidase homolog, RBOH), Rboh to NADPH oxidase electron donor, will catalyze the oxygen generating plant respiration required reactive oxygen species (ie, reactive oxygen species, ROS). Plant protein structure Rboh comprising six transmembrane domains, with the C-terminal animals gp91phox 69kD apoprotein similar oxidase is conserved structure. Such as binding binding region of flavin and NADPH; N terminal has about 300 amino acids with two conserved EF-hand Ca2+ binding structure. In recent years, many studies have found that plants Rboh as a member of a large number of gene family members in the tissue distribution of gene expression, activity and stress response regulation and signal transduction plays an important role. Studies have shown that, ROS produced by NADPH oxidase plant enables the plant cell Ca2+channels open, improving activity to promote plant growth and development. Wherein the ABA-induced H2O2 production, activation of Ca2+ channels, signal conditioning plant is one of the way. Paper plant Rboh gene family structure of biological response to stress, response to abiotic stress, plant growth and development and its signal transduction and direction should be studied in future progress reviewed.

Key words: Rboh of Plant; Structure and Function; Stress; Signal Transduction; Prospect

目    录

摘  要 1

关键词 1

引  言 2

1 Rboh基因家族的基本结构 3

2 植物Rboh蛋白家族的功能多样性 4

2.1 NADPH氧化酶对生物胁迫的应答 4

2.2植物NADPH氧化酶对非生物胁迫中的响应 4

2.2.1水分胁迫对NADPH氧化酶的影响 4

2.2.2 NADPH氧化酶对盐胁迫的响应 5

2.2.3 NADPH氧化酶对高温胁迫的响应 5

2.2.4植物NADPH氧化酶对重金属胁迫的响应 5

2.2.5 Rboh在植物受到物理损伤时的作用 6

2.3 NADPH氧化酶在植物生长发育中的作用 6

3植物NADPH氧化酶参与的信号转导 6

3.1 Ca2+与NADPH氧化酶信号转导机制 6

3.2 激酶级联调节植物NADPH氧化酶活性 7

3.3 ABA与植物NADPH氧化酶 7

4 NADPH氧化酶的研究展望 7

参考文献 9

致  谢 12

Rboh基因家族结构与功能多样性研究

   引言

NADPH氧化酶是把胞质NADPH作为电子供体，催化氧（O2）生成羟自由基、超氧阴离子和过氧化氢的一种氧化还原酶，主要存在于丝状真菌细胞、高低等植物细胞与哺乳动物的嗜中性细胞中。最早发现是在人的巨噬细胞中，是一种异源多聚复合酶系，核心酶系由p22phox、p40phox、p47phox、p67phox和gp91phox构成，其余是由Rac2和Rap1A小分子结合蛋白组成。在植物中已经发现与gp91phox同源的Rboh基因，在拟南芥中得到了10个同源的Rboh基因，N端比哺乳动物多了差不多300个氨基酸的延长区域，这个区域有2个能与Ca2+结合的EF手性模体[1,2]。