植物中的硫化氢

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拟南芥中可以产生H2S的酶

拟南芥中半胱氨酸脱巯基酶有四种:

  • LCD-L型cys,细胞核
  • DCD1-D型Cys,线粒体
  • DCD2-L+D型的Cys,线粒体
  • DES1-L型Cys,细胞质

以磷酸吡哆醛为辅酶,降解Cys产生H2S,氨和丙酮酸。

半胱氨酸脱硫酶:

  • NFS1,线粒体
  • NFS2,质体

在铁硫簇的形成过程中起作用,以PLP为辅酶,LCys输出单质硫和丙氨酸。如果存在还原剂,S会变成H2S。

β氰丙氨酸合酶CAS:

  • CYS-C1线粒体
  • CYS-D1细胞质
  • CYS-D2细胞质

PLP,将氰化物和Cys合成β氰丙氨酸和H2S。

动物细胞内能够催化H2S生成的酶主要有 3个:胱硫醚 γ⁃裂解酶、胱硫醚 β⁃合酶和 3⁃巯基丙酮酸硫转移酶 。

如何检测内源H2S含量

间接测定:提取H2S产生酶,通过测定酶活力反应H2S含量。

亚甲基蓝法:醋酸锌吸附植物产生的H2S,用强酸将其释放,释放出的H2S与NN二甲基苯二胺反应生成亚甲基蓝,检测670nm吸光值即可知道H2S含量。

缺点:

  • 低浓度下检测不到
  • 高浓度下亚甲基蓝形成二聚体/三聚体,违反朗博-比尔定律。
  • 亚甲基蓝颜色随着时间会发生改变。
  • 不能实现实时监测和亚细胞检测。

直接测定

亚甲基蓝法:向植物组织加入浓盐酸,释放H2S;因为结合态硫化物变为游离的H2S,因此测得高于实际含量。

色谱法:气相色谱直接分离H2S来测定,高效液相色谱将HS-离子与MBB反应生成硫化二胺检测其荧光。灵敏度高,但也不能实现实时监测和定位。

电极法:微小的H2S电极可以插入活体组织,检测H2S浓度。比较适合动物组织,植物组织较困难。对外部环境(温度、震动)非常敏感。可以实现特定组织的实时监测。

荧光探针法