Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
полиненасыщенной жирной кислоты.
Известно, что многие полиненасыщенные жирные кислоты, в частности,
линолевая кислота, могут накапливаться в растениях при закаливании в
значительных концентрациях (Климов и др., 1993) и играют важную роль в
изменении структуры1 мембран во время низкотемпературного стресса
(McKersie, 1991). В связи с этим для изучения влияния БХШ 310 на процессы
ПОЛ была выбрана линолевая кислота. Изучение влияния БХШ 310, взятого в
концентрации 0.5 мг/мл среды1 ин кубации, на ПОЛ проводили в среде,
содержащей 0.25 мМ трис-HCl, рН 7.4 и 20 мМ линолевой
141
кислоты. В качестве контроля использовали БСА в концентрации 1 мг/мл
сред-i ин кубации.
42.0
40.0
1 ' 38,0 ш
0 g
| | 36,0 ? ?
g о 34,0
X
1 I 32,0 I I 30,0
i ? 28,0
i
26.0 24,0
Рис. 53. ПОЛ в эмульсии линолевой кислоты во время инкубации в течение 20
мин при 270С в присутствии БХШ 310 (0.5 мг/мл) и БСА (1 мг/мл).
В ходе э кспериментов установлено, что БХШ 310 та к же, ка к и БСА,
взятый в качестве контроля, не оказывает индуцирующего влияния на ПОЛ
(рис. 53). Эти данные позволяют утверждать, что БХШ 310 не обладает
липоксигеназной активностью и не индуцирует ПОЛ в силу своего присутствия
в среде ин кубации.
15.4 Влияние БХШ 310 на различные системы перекисного окисления липидов
в митохондриях озимой пшеницы
При проведении экспериментов по изучению влияния БХШ 310 на перекисное
окисление липидов в митохондриях озимой пшеницы в стандартных условиях
индукции неферментативного и ферментативного ПОЛ (37°С, 20 мин)
1
контроль БХШ 310 БСА
вариант
142
установлено, что ин кубация митохондрий с БХШ 310 при 370С вызывает
индукцию изученных систем перекисного окисления - неферментативного и
ферментативного ПОЛ (рис. 54).
Рис.54. Влияние стрессового белка БХШ 310 на активность спонтанного (1),
неферментативного (2) и ферментативного (3) ПОЛ в митохондриях озимой
пшеницы во время их инкубации в течение 20 мин при 37°С.
При этом, если индукция неферментативного ПОЛ (115% к контролю) была
незначительна, то индукция ПОЛ в ферментативной системе составляла около
150% к контролю. Таким образом, полученные результаты указывают на то,
что в митохондриях, поврежденных индукцией неферментативного и
ферментативного ПОЛ, стрессовый белок БХШ 310 проявляет свойства
прооксиданта, активизирующего процессы перекисного окисления липидов в
митохондриях
143
(Zykova et al., 2000; Kolesnichenko et al., 2001i). По-видимому, являясь
редокс-агентом, в системах с искусственной индукцией ПОЛ БХШ 310
генерирует активные формы кислорода, интенсифицируя процессы ПОЛ, что
особенно заметно при индукции ферментативного ПОЛ.
Вли ян не различных концентраци й БХШ 310 на переки сное оки слен и е ли
п идо в в м итохондр и ях оз и мой пшеницы. В связи с тем, что БХШ 310
оказывал заметное влияние на индукцию ферментативного ПОЛ в митохондриях
озимой пшеницы, было проведено изучение влияния концентрации БХШ 310 на
ПОЛ в стандартных условиях (370С, 20 мин). При этом при изучении влияния
различных концентраций БХШ 310 (0.5 - 3 мг/мл) в среде ин кубации
митохондрий было установлено, что ма ксимальный индуцирующий эффект на
ферментативное и неферментативное ПОЛ оказывают различные концентрации
стрессового белка (рис. 55). Если спонтанное ПОЛ лишь незначительно
индуцировалось при концентрации БХШ в среде ин кубации 2 мг/мл, то ма
ксимальный индуцирующий эффект на НАДН - зависимую систему был отмечен
при концентрации БХШ в среде ин кубации 1 мг/мл. В аскорбат -зависимой
системе ПОЛ максимальная индукция наблюдалась при концентрации БХШ в
среде ин кубации 0.5 мг/мл. Следует также отметить, что высокие
концентрации стрессового белка в среде ин кубации (2-3 мг/мл) не вызывали
индукции ПОЛ, а в некоторых экспериментах даже оказывали ингибирующее
действие (Зы кова и др., 2000; Zykova et al., 2000).
Пос кольку основной известной к настоящему времени фун кцией БХШ 310
является разобщение о кисления и фосфорилирования в митохондриях во время
низ котемпературного стресса, т. е. для реализации его разобщающей
активности необходима функциональная сопряженность митохондрий,
определенный интерес представляло изучение влияния БХШ 310 на ПОЛ в
несопряженных митохондриях. Эксперименты по изучению
144
эффектов БХШ 310 на интенсивность ПОЛ в неактивных митохондриях с низкой
степенью сопряжения окисления и фосфорилирования показали, что стрессовый
белок ни в одной из концентраций практически не оказывал влияния на
процессы ПОЛ в митохондриях (рис. 56). Необходимо также отметить, что
уровень ПОЛ в контрольном варианте был значительно выше в несопряженных
митохондриях (рис. 56) по сравнению с сопряженными (рис. 55).
Рис. 55. Влияние разных концентраций стрессового белка БХШ 310 в среде
инкубации на активность спонтанного (1), неферментативного (2) и
ферментативного (3) ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы1 во время их
