Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
инкубации в течение 20 мин при 37°С.
145
50,0
m Ш
Ш И
о ц
t 0>
? ID
2 о
а
X I
3 5
m Q.
If
q> О
s *
? i
J s
IE
s
45.0
40.0
35.0
30.0
25.0 -bt
20.0 -
15.0 -
10.0 -
5,0 40,0
f
ll
f-
f
? 1 ? 2 ? 3
контроль 0,5 мг/мл 1 мг/мл 2 мг/мл 3 мг/мл концентрация БХШ 310 в среде
инкубации
Рис. 56. Влияние стрессового белка БХШ 310 на активность спонтанного (1),
неферментативного (2) и ферментативного (3) ПОЛ в неактивных митохондриях
озимой пшеницы1 во время их инкубации в течение 20 мин при 37 °С.
Эти данные позволяют предположить наличие связи между фун кционированием
электронтранспортной цепи, наличием трансмембранного потенциала в
митохондриях и инду кцией ПОЛ под влиянием стрессового белка БХШ 310.
Известно, что UCP-подобные растительные разобщающие белки оказывают
влияние на ПОЛ путем регулирования энергетичес кой активности митохондрий
(Korshunov et al., 1999; Kowaltowski et al., 1998). В связи с этим можно
предположить, что БХШ 310 также может оказывать влияние на ПОЛ и напрямую
генерируя АФК, и путем регулирования их образования при фун кционировании
митохондрий. В то же время тот факт, что экзогенный БХШ 310 оказывает
лишь незначительное влияние на спонтанное ПОЛ, но вызывает значительную
индукцию ПОЛ в условиях окислительного стресса (индукции
неферментативного и ферментативного ПОЛ) позволяет предположить его
участие в апоптических
146
процессах (Зыкова и др., 2000; Zykova et al., 2000; Kolesnichenko et al.,
2001i).
Влиян и e БХШ 310 на ПОЛ в митохондри ях оз и мой пшени цы при н
изкотемпературном стрессе in vitro. К
настоящему времени установлено, что стрессовый бело к БХШ 310 оказывает
разобщающий эффе кт на окислительное фосфорилирование в митохондриях в
условиях низкотемпературного стресса (Побежимова и др., 1996; Voinikov et
al., 1998). В то же время изучение процессов ПОЛ в стандартных условиях,
разработанных для регистрирования процессов ПОЛ в животных клетках,
проводятся при температуре 37°С, которая вызывает быструю инактивацию
растительных митохондрий (Pobezhimova et al., 1996). При этом инкубация
растительных митохондрий при 0 - 40С не оказывала значительного влияния
на их дыхательные параметры (Pobezhimova et al., 1996). Пос кольку, как
показано в предыдущей главе, БХШ 310 оказывает влияние на ПОЛ только в
активных митохондриях и его функциональная активность проявляется во
время низкотемпературного стресса, то в связи с этим был проведен
эксперимент по изучению его влияния на ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы
при моделировании низкотемпературного стресса in vitro. В этом
эксперименте индукцию ПОЛ в митохондриях озимой пшеницы проводили при
40С.
Прежде всего, необходимо отметить, что при этой температуре было отмечено
резкое уменьшение уровней неферментативного и ферментативного ПОЛ в
митохондриях озимой пшеницы (рис. 57). В то же время результаты
эксперимента показывают, что в данных условиях стрессовый белок БХШ 310
вызывает индукцию ПОЛ в митохондриях (рис. 57). При этом индукция
спонтанной системы (21% к контролю) была даже выше, чем при 370С.
Индукция неферментативной системы перекисного окисления липидов
практически не изменилась по сравнению с 370С (15% к контролю). Индукция
ферментативной системы ПОЛ
147
составляла около 25% к контролю и была ниже, чем при 370С, что можно
объяснить общим падением скорости ферментативных реакций при снижении
температур-i (Зыткова и др., 2000; Zykova et al., 2000).
за
о
(5
I-
?
г*
X
о
л
ш
о
х
О)
S
<3!
л
Ц,
О
. 3.0
АЗ " га 2,5 ц
¦V
ю
о 2.0 |_ о
X
? 1,1
t1'0
X
с
о 0,5
0.0
-fc
f-
? 1
? 2
1 1--------------------
Спонтанное ПОЛ Неферменташвное ПОЛ Ферментативное ПОЛ
Рис. 57. Влияние стрессового белка БХШ 310 на активность спонтанного,
неферментативного и ферментативного ПОЛ во время инкубации митохондрий
озимой пшеницы в течение 20 мин при 4°С.
1 - митохондрии, инкубировавшиеся без БХШ 310; 2- митохондрии,
инкубировавшиеся в присутствии БХШ 310.
Та ким образом, данные, полученные в ходе изучения влияния БХШ 310 на ПОЛ
в изолированных митохондриях при моделировании низкотемпературного
стресса
свидетельствуют, что, несмотря на общее снижение уровня ПОЛ, БХШ 310
обладает более выраженным прооксидантным эффектом в митохондриях при низ
кой температуре. По-видимому, это происходит из-за его ассоциации с
митохондриями под действием низ котемпературного стресса. Учитывая то,
что БХШ 310 усиливает ПОЛ в митохондриях, поврежденных вследствие
индукции аскорбат-зависимой и НАДН-зависимой систем ПОЛ, имеются все
основания предполагать, что он является редокс-агентом и при повреждении
митохондрий в условиях низкотемпературного
148
стресса этот белок может обладать прооксидантным эффектом.
Вли ян не белков, иммунохи мически родственных БХШ 310, на ПОЛ в м
итохондр иях оз имоЗ пшеницы. Пос кольку при изучении иммунохимичес ки
родственных БХШ 310 белков у ряда культурных и дикорастущих злаков был
