Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
инкубации. Возрастание скорости нефосфорилирующего дыхания у митохондрий,
ин кубировавшихся в присутствии БХШ 310, составляло толь ко около 8% по
отношению к контролю (рис. 41). В то же время было отмечено уменьшение
отношения АДФЮ вплоть до 30% к концу ин кубации (рис. 42).
Полученные в ходе экспериментов данные свидетельствуют о различии в
разобщающем действии БХШ
94
310 на различные комплексы дыхательной цепи. Результаты показывают, что
комплекс I наиболее чувствителен к разобщающему действию БХШ 310, в то
время ка к остальные комплексы дыхательной цепи более стабильны к данному
воздействию. Эти данные подтверждают полученные рядом авторов (Lee, 1995;
Singer etal., 1995; El-Wadawi, Bowler, 1996; Pobezhimova et al., 1996)
результаты, свидетельствующие о большей чувствительности комплекса I
митохондриальной дыхательной цепи к различным стрессовым воздействиям.
Та ким образом, на основании этих данных можно сделать вывод, что
механизм разобщающего действия БХШ 310 субстратно-зависим. Ключевой
точкой разобщающего действия БХШ 310 является комплекс I митохондриальной
дыхательной цепи.
Рис. 41. Влияние БХШ 310 на скорость дыхания в состоянии 4 при окислении
различных субстратов (комплекс I - малат, комплекс II - сукцинат,
комплекс III - НАДН, комплекс IV - аскорбат + ТМФД). За 100% принята
скорость поглощения кислорода в состоянии 4 у контрольных митохондрий,
равная среднему значению 6 опытов. M+m, n=6.
95
Пос коль ку известно, что открытие митохондриальной поры происходит легче
при использовании субстратов комплекса I дыхательной цепи митохондрий,
чем при использовании субстратов комплексов II или IV (Fontaine et al.,
1998), а циклоспорин А является эффективным ингибитором открытия
митохондриальной поры, было проведено изучение влияния циклоспорина А на
разобщающий эффект БХШ 310. Полученные в этом эксперименте данные
свидетельствуют, что БХШ 310 вызывал разобщение окисления и
фосфорилирования в митохондриях в присутствии циклоспорина А. Если
добавление циклоспорина А к инкубируемым в состоянии 3 митохондриям
озимой пшеницы вызвало 66% ингибирование дыхания в этом состоянии, то
последующее добавление БХШ 310 вызывало увеличение скорости дыхания
митохондрий (рис. 43).
Рис. 42. Влияние БХШ 310 на отношение АДФ:0 при окислении различных
субстратов (комплекс I - малат, комплекс II - сукцинат, комплекс III -
НАДН, комплекс IV - аскорбат + ТМФД). За 100% принято отношение АДФ:0 у
контрольный митохондрий, равное среднему значению 6 опытов. M+m, n=6.
96
Рис. 43. Влияние БХШ 310 на скорость поглощения кислорода митохондриями в
присутствии олигомицина (2.5 мкг/мг митохондриального белка) и
циклоспорина А (1 мкМ). 1 - скорость потребления кислорода в состоянии 3;
2 -скорость потребления кислорода в состоянии 3 после добавления
олигомицина или циклоспорина А, соответственно; 3 - скорость потребления
кислорода после последующего добавления БХШ 310.
Изучение влияния на разобщающий эффект БХШ 310 олигомицина, ингибирующего
митохондриальную АТФ-синтетазу, показало что стимуляция дыхания
митохондрий озимой пшеницы, вызванная добавлением БХШ 310, в присутствии
олигомицина была такой же (около 40%), как и в его отсутствие. При этом
необходимо отметить, что абсолютные значения увеличения дыхания в
состоянии 4 были близ ки. Та ким образом, на основании полученных
результатов можно сделать вывод, что разобщающий эффект БХШ 310 не бло
кируется добавлением олигомицина и, следовательно, не связан с а
ктивацией АТФ-синтетазы.
Та ким образом, полученные данные о влияниио олигомицина и циклоспорина А
на разобщающую активность БХШ 310 свидетельствуют, что БХШ 310 не
является
97
активатором АТФ-синтетазы или компонентом классической митохондриальной
поры (РТР) (Zoratti, Szabo, 1995; Vercesi et al., 1997). В то же самое
время некоторые характеристики разобщающего действия БХШ 310, в
частности, то, что ключевой точкой действия его разобщающей активности,
подобно РТР, является комплекс I дыхательной цепи митохондрий, а также
то, что разобщение окисления и фосфорилирования происходит при ассоциации
цитоплазматического БХШ 310 с митохондриями, позволяют предположить
определенное сходство между механизмами действия БХШ 310 и РТР. Можно
предположить, что БХШ 310 ассоциирует с белками наружной мембраны
митохондрий и в дальнейшем этот комплекс взаимодействует с комплексом I
дыхательной цепи митохондрий, образуя специфический канал, сходный с
митохондриальной порой животных, но отличный от нее. Образование такого
канала вызывает утечку заряда внутренней мембраны митохондрий и
разобщение окисления и фосфорилирования в митохондриях. Возможно также,
что БХШ 310 шунтирует поток электронов с комплекса I на комплекс IV, что
также может вызывать разобщение окисления и фосфорилирования из-за обхода
пункта сопряжения на комплексе III.
12.2 Влияние БХШ 310 на функционирование альтернативной
цианидрезистентной оксидазы
Одной из особенностей функционирования дыхательной цепи растительных
