Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
установлен значительный межвидовой полиморфизм среди
высо комолекулярных цитоплазматических белков данного семейства, была
поставлена задача определить влияние этих белков, выделенных при помощи
аффинной хроматографии из цитоплазмы исследуемых зла ков, на процессы ПОЛ
в митохондриях. Во всех полученных препаратах присутствовали
иммунохимичес ки родственные белки с мол. массами 230 кДа, около 140 кДа
и субъединицы с мол. массами 56 и 66 кДа. В то же время в препарате из
пырейника сибирского присутствовал ряд белков с мол. массами 330-380 кДа.
В препарате белков из пшеницы содержание собственно БХШ 310 было низ ким
ввиду длительности процесса аффинной хроматографии и высокой лабильности
стрессового белка. В препарате белков, выделенных из ржи, сохранялось
высокое содержание БХШ 310 (Kolesnichenko et al., 2001 i; Zykova et al.,
2001a).
В э ксперименте по изучению влияния на ПОЛ иммунохимичес ки родственных
БХШ 310 белков, выделенных при помощи аффинной хроматографии на колонке с
иммобилизованной на носителе сывороткой против БХШ 310, было по казано,
что, по сравнению с препаратом иммунохимичес ки родственных БХШ 310
белков, выделенных из озимой ржи, белки семейства БХШ 310, выделенные из
других злаков (пшеницы, кукурузы и пырейни ка сибирс кого), не обладают
проо ксидантной активностью (рис. 58). При этом если белки, выделенные из
пшеницы, не оказывали заметного влияния на неферментативное и
ферментативное ПОЛ в митохондриях пшеницы, то белки, выделенные из
кукурузы и, особенно, из пырейни ка сибирс кого, вызывали значительное
149
ингибирование во всех изученных системах ПОЛ. При этом белки семейства
БХШ 310, выделенные из пырейни ка сибирского, ингибировали ферментативное
ПОЛ в митохондриях пшеницы более чем в два раза (рис. 58).
1 2 3
вариант опыта
Рис. 58. Влияние выделенных из разных видов злаков препаратов
иммунохимически родственных БХШ 310 белков 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.
Особый интерес эти данные представляют потому, что, как показано ранее,
белки семейства БХШ 310 у ржи, пшеницы и кукурузы состоят из субъединиц с
одинаковой молекулярной массой. Различия же между ними обусловлены
различными наборами субъединиц в образованных из них нативных белках
(Kolesnichenko et al., 1999). В связи с этим обнаруженные отличия,
касающиеся влияния белков данного
150
семейства из разных видов растений на активность ПОЛ в митохондриях
связаны, по-видимому, именно с этими видовыми особенностями
(Kolesnichenko et al., 2001 i; Zykova et al., 2001a), и, вследствие
этого, различной активностью их как редо кс-агентов.
Известно, что увеличение содержания АФК и инду кция ПОЛ приводят к
явлению открытия митохондриальных пор (Kowaltowski, Vercesi, 1999). При
этом показано, что открытие митохондриальных пор и высвобождение из
межмембранного пространства определенного сигнального белка является
прямой причиной апоптоза (Petit et al., 1996).
Посколь ку БХШ 310 значительно индуцирует ПОЛ в митохондриях в условиях
окислительного стресса (при индукции неферментативного и ферментативного
ПОЛ), то одна из его фун кций в этом случае состоит, возможно, в
"разборке" определенной части митохондрий, наиболее пострадавших от
действия температурного стресса, путем активации ПОЛ и последующих
митоптоза и апоптоза (Скулачев, 1998).
Известно, что в митохондриях животных увеличение содержания АФК и
индукция ПОЛ приводят к открытию митохондриальных пор (Kowaltowski,
Vercesi, 1999). При этом открытие митохондриальных пор и высвобождение из
межмембранного пространства определенного сигнального белка является
прямой причиной апоптоза (Petit et al., 1996). Пос кольку экзогенный БХШ
310 индуцирует ПОЛ в поврежденных митохондриях, то одна из его функций в
этом случае состоит, возможно, в "разбор ке" определенной части
митохондрий, наиболее пострадавших от действия температурного стресса,
путем активации ПОЛ и последующих митоптоза и апоптоза (Скулачев, 1998).
151
15.5 Влияние БХШ 310 на ПОЛ в митохондриях при функционировании
различных комплексов дыхательной цепи изолированных
растительныхмитохондрий Ка к показано выше, стрессовый белок БХШ 310
оказывает различное влияние на комплексы дыхательной цепи, причем
основное разобщающее действие направлено на комплекс I дыхательной цепи
митохондрий (Grabelnich et al., 2001a). В связи с этим представляло
определенный интерес установить, каким образом протекает ПОЛ в
митохондриях при переносе электронов через отдельные комплексы
дыхательной цепи митохондрий и как на это влияет присутствие в среде ин
кубации БХШ 310 и антисыворотки на этот белок. Для оцен ки влияния БХШ
310 на ПОЛ при функционировании отдельных комплексов дыхательной цепи
использовали субстраты, при окислении которых в транспорте электронов
участвовали отдельные комплексы дыхательной цепи (Scheffler, 2000). Для
