硫化氢（hydrogensulfide,H2S）被认为是继一氧化氮（nitricoxide,NO）和一氧化碳（carbonmonoxide,CO）之后的另一种气体信号分子。拟南芥半胱氨酸脱巯基酶1（L-cysteine desulfhydrases 1,DES1）作为产生 H2S 的重要的酶,DES1/H2S 介导的蛋白质硫巯基化修饰影响许多不同种类的蛋白质活性与功能,在细胞信号通路中具有重要的调控作用。拟南芥 NADPH 氧化酶（NADPH oxidase,NOX）RBOHD（Respiratory Burst Oxidase Homologs D）产生的 ROS（Reactive Oxygen Species）参与调节细胞 ABA信号转导的过程,维持稳定细胞内氧化还原的状态。蛋白质的硫巯基化修饰是一种基于氧化还原状态的修饰,然而在植物中这翻译后修饰与ABA信号转导的关系还不清楚。本研究探索了拟南芥中DES1和RBOHD的硫巯基化修饰在保卫细胞ABA信号通路中的机制,为研究H2S介导的硫巯基化修饰在植物体内的作用方式提供指导方向。该论文的主要结果如下:1.我们的研究发现大肠杆菌重组蛋白DES1-His和在pMYB60:DES1 des1拟南芥保卫细胞中特异性表达的DES 1-GFP都发生硫巯基化修饰。重组蛋白DES1-His修饰的水平与DES1的酶活力大小呈正相关。H2S供体NaHS能提高外源重组蛋白DES1-His硫巯基化修饰水平和酶活力;H2S供体NaHS、GYY4137和JK-2能提高内源保卫细胞中DES1-GFP的硫巯基化修饰水平。进一步以pMYB60:DES1 des1转基因材料研究发现,在保卫细胞中ABA信号能诱导DES1产生的H2S对内源DES1-GFP发生硫巯基化修饰。上述结果表明,H2S介导DES1的硫巯基化修饰参与保卫细胞中ABA信号转导的过程。2.我们又探讨了外源H2O2对重组蛋白DES1-His和内源ROS对保卫细胞中表达的DES1-GFP的硫巯基化修饰水平的影响,以及外源H2O2对DES1-His酶活力的影响。结果发现外源H2O2降低了重组蛋白DES1-His硫巯基化修饰水平和酶活力,进一步证明修饰的水平与DES1的酶活力之间具有关联性。内源ROS也降低了 DES1-GFP的硫巯基化水平。另一方面,在pMYB60:DES1 des1 rbohD中DES1-GFP的硫巯基化水平比pMYB60:DES1 des1中DES1-GFP的硫巯基化水平高,结果暗示RBOHD产生的ROS参与调节DES1的硫巯基化水平过程。此外,点突变实验结果显示DES1的Cys44和Cys205位是发生硫巯基化修饰的主要位点。同时,我们又对DES1-His重组蛋白和相关突变体重组蛋白的酶活力测定,结果显示DES 1-HisCys44/205A1a和DES1-HisCys30A1a/Cys44A1a/Cy205A1a突变体中DES1酶活力降低显著,表明了 DES1的Cys44和Cys205位的硫巯基化修饰也影响着DES1的酶活力。上述结果表明,H2O2具有调节DES1的硫巯基化水平和酶活力的作用。3.我们已经发现拟南芥RBOHD参与H2S介导拟南芥DES1的硫巯基化修饰调控ABA信号转导的过程,但是RBOHD参与其中的机制尚不明白。我们通过检测RBOHD-C端蛋白（RBOHD羧基末端片段蛋白）的硫巯基化修饰水平,探讨H2S介导RBOHD的硫巯基化水平与ABA信号途径的关系。结果发现,外源重组蛋白RBOHD-C-His和RBOHD-C-GFP内源蛋白都发生了硫巯基化修饰,并且H2S供体NaHS能提高两者的硫巯基化水平。进一步探讨了在ABA处理下,野生型拟南芥和des1突变体中RBOHD-C-GFP蛋白的硫巯基化水平变化,发现RBOHD-C-GFP蛋白的硫巯基化修饰水平与ABA信号和DES1产生的H2S有关。外源H2O2和内源RBOHD产生的ROS分别降低重组蛋白RBOHD-C-His和RBOHD-C-GFP硫巯基化修饰水平,这一过程与DES1的过程非常相似。因为已有研究发现RBOHD中Cys825和Cys890位是亚硝基化修饰的关键位点,所以我们猜测两个位点也可能是硫硫基化修饰的重要位点。RBOHD-C端蛋白点突变结果显示,RBOHD-C端蛋白的Cys825和Cys890位是发生硫巯基化水平的关键位点,且Cys825占主导地位。进一步结果表明ABA诱导的RBOHD-C端蛋白硫巯基化修饰的发生与Cys825和Cys890位都有关。上述结果说明,DES1/H2S介导拟南芥RBOHD的硫巯基化修饰参与ABA信号转导的过程。综上所述,本研究建立了保卫细胞中ABA诱导的DES1/H2S调节拟南芥DES1和RBOHD硫巯基化修饰的分子机制,为H2S介导的硫巯基化翻译后修饰在ABA信号转导中的作用提供新的见解。