2。2  HO沉默载体 7

    2。3  正常条件下HO基因对三萜生物合成影响 8

2。4  热胁迫下HO基因对三萜生物合成的影响 8

2。5  HO诱导蛋白的影响 9

3  结论与讨论 10

致谢 11

参考文献： 12

灵芝中血红素加氧酶的基因克隆及其功能的初步研究

最近几年，关于血红素加氧酶/一氧化碳信号系统的研究越来越深入，从动物到植物微生物，关于血红素加氧酶/一氧化碳信号系统的了解日益加深的同时它的作用也得到了广泛关注。血红素加氧酶/一氧化碳（Heme oxygenase/Carbon Monoxide, HO/CO)是一种内源信号系统，HO产生的CO有作为生理信号分子或生物活性小分子的功能。

HO/CO的催化机理非常复杂。血红素(heme)既作为底物又构成该酶活性的辅基，卟啉环断裂并在甲基键处氧化，生成CO、胆红素和铁，由烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH)提供电子。内源性CO产生过程呈现色彩变化，黑色的血红素降解成绿色的胆绿素（biliverdin，BV)胆绿素又被还原成黄色的胆红素[1]。之后，哺乳动物HO信号系统参与调控氧化还原稳态和生长发育的现象越来越引起人们的关注，最近的研究开始转向植物HO是否具有类似特殊功能。

哺乳动物HO信号系统参与调控氧化还原稳态和生长发育的现象越来越引起人们的关注，最近的研究开始转向植物HO是否具有类似特殊功能。人类和啮齿类动物有两个HO同工酶，分别是HMOX1编码的HO-1和HMOX2编码的HO-2[2]。HO-1是诱导型表达，经常在响应氧化胁迫时被诱导。HO-2是组成型表达，不受外界调节的诱导影响[3]。许多研究表明HO-1属于细胞保护因子，发挥着强大的抗炎、抗氧化、抗增殖作用。HO-2具有HO-1没有的功能域，一些研究发现能够HO-2的特殊功能域能够容纳CO和NO。另外在1999年，发现了第三种同工酶HO-3，猜测它的多肽和HO-2具有较高的序列同源性，但具体的蛋白质功能还有待深入研究。

植物体内，第一次发现HO的存在是在红藻的光合器官中。迄今为止的研究发现在拟南芥里有5个不同下胚轴伸长突变体hy1~hy5,在拟南芥hy1中第一次鉴定得到植物HO-1。通过运用绿色荧光蛋白报告基因和免疫印记研究，已经确定HO-1定位于叶绿体中，这表明HO-1大部分存在于基质里，命名为AtHO1[8]。作为定位于基质的酶，普遍认为拟南芥AtHO1(H0-1)和藻类基质基因组编码的HOs相似度最高。之后定位克隆的拟南芥hy1基因证实了AtHO1基因与蓝藻和哺乳动物的HO-1具有序列相似性，AtHO1编码的蛋白质有282个氨基酸残基，这种蛋白质包括了55个氨基酸残基组成的叶绿体转运肽，预测分子量为32。6kDa[9]，并且基因表达产物在体外也同样具有HO活性。最终该基因在植物系统中被命名为HO-1[10]。实验发现HO-1在不同的植物器官中通过特定的诱导剂发挥不同的生理作用：在水稻中，光周期敏感突变体se5编码的HO与拟南芥HY1相似度极高[11]且表现出在长日照和短日照下都提前开花的特性；在番茄中，HO-1突变体yellow-green-2使叶片呈现明显的黄绿色[12]；在豌豆中，HO-1突变体使植物节间伸长和叶片明显缺绿。以上结果都是一直到分析无法合成光敏色素生色团(phytochrome chromophore)的突变体才发现HO在植物中的作用[2]。

和动物相比，HO在植物学中的研究落后很多。1959年Wilks首次报道了绿色植物存在直接释放CO的现象，1962年Siegel发现一些植物种子会释放CO，而且释放过程不需要光和叶绿素，这就表示CO的释放在高等植物中可能存在一条新路径。但是之后近半世纪，植物学中HO的研究止步不前，一直没有出现重大突破。直到2002年Muramoto等通过体外表达技术发现，拟南芥HY1基因编码的血红素加氧酶(AtH01)能够降解heme产生CO以及合成BV的能力，并与光敏色素的生色团合成有关[6]。此外，也有一些学者报道他们检测到了植物中的HO-1活性，该活性能被HO-1专一性抑制剂锌原叶琳（Zinc protoporphyrin, ZnPP )不可逆的抑制[7]。虽然目前己经知道了植物体内CO的酶学来源，但是是否存在和动物研究相对应的非酶促途径，植物体产生CO及其生理效应的具体机制以及其他两个副产物的功能仍旧没有完全清楚。