一氧化氮(nitric oxide, NO)作为信号分子在选择性预防和诱导细胞程序性死亡(programmed cell dearth, PCD)以维护生命有机体的稳态方面起着重要作用。重金属镉可能通过内质网应激反应(ER stress)而诱导PCD,且NO参与此过程中的调控,但作用机制并不清楚。在过去三年中,我们基于分子内电荷转移机理,设计并合成了Cd2+荧光探针,优化了探针的细胞膜透性;利用此探针,在植物细胞中建立了镉离子转运的荧光检测体系。通过TUNEL检测和PCD相关基因Hsr203J表达的检测,证实150 μM CdCl2诱导烟草BY-2细胞产生PCD,且伴随NO明显升高。进一步的实验表明,NO供体SNP可以加速PCD,而NO合酶抑制剂L-NAME和清除剂 cPTIO可缓解此过程。运用非损伤微测技术,发现SNP促进Cd2+流入细胞,相反L-NAME和cPTIO减缓烟草细胞对Cd2+的吸收速率,甚至引起Cd2+的流出。由此提出调节镉离子流入是NO促进镉离子诱发植物细胞程序性死亡的可能机制。
英文主题词NO; Cd; plant cells; PCD; signalling molecule