Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
молекулярными массами 310 кДа, 320 - 330 кДа и особенно 470 кДа. В ходе
проведения экспериментов было установлено, что при хранении выделенного
из ядер белкового препарата в течение 12 часов при электрофорезе в
спектре нативных белков практически исчезает линия с молекулярной массой
около 470 кДа, но при этом усиливается линия белка с молекулярной массой
около 320-330 кДа (рис. 28). Данный факт позволил предположить, что при
этом происходит отщепление от макромолекулы неизвестного лиганда. Для
проверки того, не является ли этот лиганд нуклеиновой кислотой, был
проведен электрофорез нативных цитоплазматических, ядерных и
митохондриальных белков озимой ржи с последующей окраской геля бромистым
этидием, специфически окрашивающим нуклеиновые кислоты (Дрейпер, Скотт,
1991; Sharp et al., 1973). При окраске геля бромистым этидием было
установлено, что цитоплазматический белок с мол. массой 310 кДа и ядерные
белки с мол. массами 320 - 330 кДа и 470 кДа являются нуклеопротеинами. В
то же время в митохондриальной фракции белок с мол. массой 310 кДа не
окрашивался бромистым этидием, что свидетельствует о том, что он не
62
связан с нуклеиновой кислотой (рис. 29). Также не окрашивался бромистым
этидием цитоплазматический белок с мол. массой около 470 кДа. Не
окрашивались им и более низкомолекулярные, чем БХШ 310, иммунохимически
родственные ему белки во (Kolesnichenko et al., 2000a).
всех клеточных фракциях
Рис. 28. Спектры нативныьх ядерньых белков контрольныьх проростков озимой
ржи.
1- свежевыделенныьй препарат ядер;
2- препарат после хранения в течение 12 часов при 00С.
Тот факт, что цитоплазматический белок с молекулярной массой 310 кДа и
ядерные белки с молекулярными массами 320 - 330 кДа и 470 кДа являются
нуклеопротеинами представляет значительный интерес, поскольку, как
отмечено выше, в последнее время при исследовании бактериальных белков
холодового шока установлено, что многие из них являются ДНК- и РНК-
связывающими белками с регуляторными функциями. В настоящее время все
больше подтверждений находит точка зрения, что ДНК- и РНК-связывающие
белки являются многофункциональными и участвуют как в транскрипционных,
так и в посттранскрипционных событиях, регулируя экспрессию генов
(Ladomery, 1997).
63
1 2 3
470 kD 310 - 320 kD
Рис. 29. Нативный электрофорез цитоплазматических (1), ядерньых (2) и
митохондриальных (3) белков контрольных проростков озимой ржи. Г ель
окрашен бромистым этидием.
С другой стороны, значительное число исследований, посвященных выяснению
локализации дегидринов в клетке при помощи клеточного фракционирования и
иммунолокализации, позволило установить, что дегидрины могут
локализовываться и в ядре, и в цитоплазме. Более того, похоже на то, что
этот класс белков ассоциируется с макромолекулами нуклеопротеинового
комплекса в ядре. В настоящий момент наиболее распространена гипотеза,
что дегидрины являются факторами, предотвращающими коагуляцию
макромолекул, в том числе нуклеиновых кислот, сохраняя их структурное
единство во время стрессового воздействия (Close, 1997). В связи с этим
можно предположить, что в цитоплазме белок с мол. массой 310 кДа и в ядре
белки с молекулярными массами около 320 - 330 кДа и 470 кДа могут
выполнять либо регуляторную, либо защитную (шапероновую) функцию по
отношению к нуклеиновым кислотам во время гипотермии.
Таким образом, установленный факт, что пулы белка с молекулярной массой
310 кДа в цитоплазме и ядре, с одной стороны, и в митохондриях, с другой
стороны, различны по своим характеристикам, позволяет сделать несколько
предположений. Во-первых, стрессовый белок с молекулярной
64
тмт
массой 310 кДа в цитоплазме и ядре, по-видимому, выполняет функции,
отличные от тех, которые он выполняет в митохондриях. Во-вторых,
стрессовый белок с молекулярной массой 310 кДа имеет сайты связывания
нуклеиновых кислот. И, в-третьих, то, что митохондриальный белок с
молекулярной массой 310 кДа, по-видимому, поступает в митохондриальный
матрикс либо в виде субъединиц, либо в виде относительно
низкомолекулярных композиций субъединиц. В то же время нельзя отрицать
возможность ассоциации
цитоплазматического БХШ 310 с внешней мембраной митохондрий.
8.3 Влияние холодового шока на содержание и характеристики
белков семейства БХШ 310 в субклеточных фракциях проростков
озимой ржи
В связи с отмеченными выше различиями в составе иммунохимически
родственных БХШ 310 белков различных клеточных фракций, а также тем, что
даже белки с одинаковой молекулярной массой в разных клеточных фракциях
имеют разные характеристики, было чрезвычайно интересно установить, какие
изменения в составе, характеристике и содержании иммунохимически
родственных БХШ 310 белков происходят под действием холодового шока в
проростках озимой ржи.
Прежде всего, холодовой шок (-40С, 1 час) вызывает значительные изменения
в спектрах нативных цитоплазматических, ядерных и митохондриальных белков
