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一氧化氮(nitric oxide，NO)和活性氧(reactive oxygen species，ROS)是生物体内两类重要的信号分子，在植物生长发育和胁迫响应等生理过程中具有重要的调控功能。诸多刺激信号会诱导NO和ROS的爆发，进而激活下游信号途径对生物胁迫或非生物胁迫的响应。在胁迫响应中NO和ROS之间的相互调控发挥了重要作用，但是参与调控该过程的分子机理并不清楚。一氧化氮发挥生物学功能的主要方式是通过S-亚硝基化(S-nitrosylation)调控蛋白的活性。我们前期的亚硝基化蛋白质组学中鉴定到了抗氧化系统中的多个关键蛋白，并发现植物体内NO过量积累突变体gsnor1-3[S-nitrosoglutathione(GSNO)reductase1-3]对氧化胁迫诱导剂百草枯(paraquat，PQ)具有抗性，而外源施加NO可增强植物对PQ的抗性。上述发现暗示NO可能通过对抗氧化系统中关键蛋白的亚硝基化修饰而拮抗氧化胁迫。 本研究以拟南芥细胞质抗坏血酸过氧化物酶1(cytosolic ascorbate peroxidase1，APX1)为研究对象，探索了NO与ROS信号途径相互作用的分子机制。我们发现APX1在体外和体内均能够被亚硝基化修饰。通过质谱分析和定点突变等研究，我们证明了APX1存在两个亚硝基化修饰位点:Cys32和Cys49。酶活分析表明Cys32的亚硝基化修饰增强了APX1清除活性氧的能力。当将Cys32残基突变为与半胱氨酸结构类似但不能发生亚硝基化修饰的丝氨酸(serine，Ser)后，其酶活明显降低，并且不再响应NO对其酶活的增强效应。Cys49的亚硝基化修饰对APX1的活性没有可检测的影响。通过转基因研究发现APX1蛋白Cys32的亚硝基化修饰增强了植物对氧化胁迫的抵抗能力。此外，我们还发现病原菌侵染植物引起NO爆发，导致植物体内亚硝基化修饰的APX1蛋白积累，有利于清除过多的ROS。上述结果表明，NO能够通过S亚硝基化修饰增强APX1清除活性氧的能力，该机制在植物氧化胁迫以及免疫反应中均发挥了重要的调控作用。我们的研究揭示了体内两类氧化还原信号分子NO与ROS之间的相互作用方式，为探索NO调控胁迫响应的分子机理提供了新的线索。