Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
низкотемпературного стресса переходят в низкоэнергетическое состояние.
Наибольшее снижение
44
сопряжения окисления и фосфорилирования было отмечено у стрессированных
митохондрий озимой ржи и пшеницы. Уменьшение сопряженности у митохондрий
этих злаков происходило за счет увеличения скорости
нефосфорилирующего дыхания (табл. 6). У митохондрий озимой ржи,
выделенных из стрессированных растений, увеличение скорости
нефосфорилирующего дыхания составило 60.7% по отношению к контролю, а
уменьшение коэффициента дыхательного контроля - 24%. Уменьшение отношения
АДФ3 у митохондрий озимой ржи, выделенных из стрессированных растений,
составляло 27% от контрольных митохондрий. Весьма значительны эти
показатели были и у митохондрий озимой пшеницы. Увеличение скорости
нефосфорилирующего дыхания у них составило 68.5% по отношению к контролю,
а уменьшение коэффициента дыхательного контроля - 35.5%. В то же время
отношение АДФ:0 у пшеницы снижалось только на 3%. Увеличение скорости
нефосфорилирующего дыхания у митохондрий стрессированных проростков
кукурузы было самым незначительным и составляло около 20%, а уменьшение
коэффициента дыхательного контроля - около 11%.
В то же время при изучении влияния низкотемпературного стресса на
проростки двудольных растений было установлено, что изменения параметров
сопряженности окисления митохондрий в результате низкотемпературного
стресса не происходят (табл. 7). Низкотемпературный стресс не вызвал у
исследованных видов двудольных растений, включая холодостойкий горох, ни
увеличения скорости нефосфорилирующего дыхания, ни уменьшения
коэффициента дыхательного контроля (рис. 19). Отношение АДФ3 во время
холодового стресса у исследованных видов двудольных растений также не
менялось. В связи с этим можно предположить, что холодостойкость гороха
во время кратковременного низкотемпературного стресса обеспечивается
механизмами, отличными от механизмов, существующих у злаков.
45
Таблица 6
Параметры энергетической активности митохондрий контрольных и
стрессированных проростков ряда видов злаков. Субстрат окисления: 10 мМ
малат в присутствии 10 мМ глутамата. M+m, n=6.
Вариант опыта Скорость поглощения кислорода, нмоль О2/мин/мг белка
ДК АДФ:О
Состояние 3 Состояние 4
Озимая рожь
контроль 93,7±7,9 27,9±2,7 3,34±0,04 2,97±0,01
-20С, 1 ч 110,5±6,6 44,8±2,8 2,47±0,03 2,17±0,10
Озимая пшеница
контроль 98,0±4,3 24,8±1,7 3,97±0,09 2,90±0,13
-10С, 1 ч 106,8±6,0 41,7±1,4 2,56±0,09 2,82±0,04
Кукуруза
контроль 104,5±4,4 27,8±1,5 3,76±0,12 2,71±0,05
00С, 1ч 111,8±4,9 33,5±1,6 3,35±0,02 2,46±0,07
Таблица 7
Параметры нергетической активности митохондрий контрольных и
стрессированных проростков ряда видов двудольных растений. Субстрат
окисления: 10 мМ малат в присутствии 10 мМ глутамата. M+m, n=6
Вариант опыта Скорость поглощения кислорода, нмоль О2/мин/мг белка
ДК АДФ:О
Состояние 3 Состояние 4
Горох
контроль 82,1+4,5 20,1±1,1 4,08±0,01 2,59±0,01
-10С, 1 ч 80,6±1,4 19,9±1,1 4,05±0,07 2,57±0,14
Тыква
контроль 82,4±3,4 17,8±1,1 4,57±0,29 3,03±0,05
-10С, 1 ч 81,6±1,4 17,3±0,6 4,73±0,12 2,82±0,04
Подсолнечник
контроль 75,7±6,1 23,4±2,6 3,33±0,08 2,41±0,15
-10С, 1 ч 76,0±7,0 22,6±1,5 3,36±0,30 2,39±0,08
46
Рис. 19. Изменение относительных скоростей дыхания в состоянии 4 (А) и
величины дыхательного контроля (Б) митохондрий во время
низкотемпературного стресса (1 час). Стрессирующая температура: озимая
рожь (1) - -20С; озимая пшеница (2) - -10С; горох (5), подсолнечник (6) -
-10С; кукуруза (3), тыква (4) - 00С. Субстрат окисления: 10 мМ малат+10
мМ глутамат. За 100 % приняты дыхательные параметры неохлажденных
митохондрий. M+m, n=6.
47
7 ХАРАКТЕРИСТИКА БЕЛКОВ, ИММУНОХИМИЧЕСКИ
РОДСТВЕННЫХ БХШ 310, У ОДНОДОЛЬНЫХ И ДВУДОЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ
Поскольку при помощи двумерного иммуноэлектрофореза иммунохимически
родственные БХШ 310 белки были обнаружены не только у озимой ржи
(Колесниченко и др., 1996), но и в цитоплазматических белках озимой
пшеницы (Мишарин и др., 1997), и, как показано выше, у всех исследованных
злаков наблюдался переход очищенных от жирных кислот митохондрий в
низкоэнергетическое состояние, необходимо было установить, присутствуют
ли в цитоплазматических и митохондриальных белках злаков БХШ 310 и
иммунохимически родственные ему белки.
В то же время, поскольку переход в низкоэнергетическое состояние не был
отмечен у очищенных от жирных кислот митохондрий изученных видов
двудольных растений (Grabelnych et al., 2001с), представляло определенный
интерес установить, имеются ли субъединицы БХШ 310 в спектрах
полипептидов представителей двудольных растений, или у них имеются другие
иммунохимически родственные субъединицам БХШ 310 полипептиды. Для поиска
иммунохимически родственных БХШ 310 белков при помощи вестерн-блоттинга
были выбраны как холодостойкие, так и теплолюбивые виды растений. В этих
экспериментах поиск в полипептидных спектрах контрольных и
