Plant cell（IF=11.28）2021-07-01

凯泽斯劳滕工业大学 Michael Schroda 和 Bruce Morgan课题组

过氧化氢被认为是植物中重要的信号分子。我们试图建立一种遗传编码的荧光过氧化氢感受器，允许其在莱茵衣藻细胞的所有主要细胞亚区室中进行过氧化氢的监测。为此，我们使用莱茵衣藻模块化克隆工具箱（Modular Cloning toolbox）将超敏感过氧化氢感受器即对氧化还原敏感的绿色荧光蛋白2-Tsa2DCR结合到细胞质、细胞核、线粒体基质、叶绿体基质、类囊体腔和内质网(ER)。除了在完全氧化的ER外，这个感受器在其它所有细胞区室中都起作用。应用我们的新型传感器，我们展示了光合线性电子传输(PET)产生的过氧化氢会从基质中泄漏到细胞质中，但是在非生理条件产生下的过氧化氢，则只能到达其它亚细胞区室。此外，在热应激细胞中，我们发现细胞溶质过氧化氢水平密切反映着温度的上升和下降，并且与 PET 无关。热应激导致细胞核中过氧化氢水平存在着相似的升高与降低，在线粒体中更缓慢，但在叶绿体中却没有。因此，我们的结果表明，在正常生理条件下, 胞内区室的存在使得过氧化氢扩散的受限，形成了明显的细胞内过氧化氢梯度。我们预计这些传感器将会极大的促进植物细胞的生物学研究的发展。

原文及链接：Real-time monitoring of subcellular H2O2 distribution in Chlamydomonas reinhardtii.

https://doi.org/10.1093/plcell/koab176