Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
дыхательной цепи между субстратом и ФМН (Kean et al., 1971) на вызываемое
БХШ 310 разобщение митохондрий. Оказалось, что в присутствии ротенона
добавление БХШ 310 вызывало некоторое увеличение скорости поглощения
кислорода (табл. 23). В то же время в присутствии реина последующее
добавление БХШ 310 не приводило к изменению скорости нефосфорилирующего
дыхания (табл. 23).
Эти данные позволяют предположить, что в присутствии БХШ 310 электроны
переносятся от комплекса I (с участка транспорта электронов между ФМН и
железосерными центрами) на стрессовый белок, который ассоциирован с
наружной митохондриальной мембраной. Можно полагать, что этот процесс
происходит в зоне тесного контакта наружной и
169
внутренней митохондриальных мембран. Известно, что та кое взаимодействие
между белками наружной и внутренней мембран происходит во время
транспорта цитозольных белков в митохондрии и образования Tim/Tom
комплекса (Agarraberes, Dice, 2001; Zhang, Glaser, 2002). Существуют
данные о сходном процессе при образовании митохондриальной проницаемой
поры, когда та кже формируется комплекс из компонентов внутренней и
наружной мембран (Bernardi et al., 1998; Kowaltowski et al., 2001).
Таблица 23
Влияние ингибиторов комплекса I на скорость дыхания в состоянии 4
изолированных митохондрий озимой пшеницы, инкубированных в присутствии и
отсутствии БХШ 310 (0,5 мг/мг митохондриального белка).
Субстрат окисления: 10 мМ малат + 10 мМ глутамат. M±m, n=3-6.
Вариант Нмоль 02/мин/мг белка
Ротенон (3 мкМ) 11,94±1,17
Ротенон (3 мкМ)+ БХШ 310 15,01±0,47
Реин (50 мкМ) 24,13±3,10
Реин (50 мкМ)+ БХШ 310 23,03±1,25
Чтобы определить взаимодействие БХШ 310 с другими комплексами дыхательной
цепи были проведены эксперименты по изучению влияния последовательного
добавления к инкубируемым митохондриям, в присутствии или отсутствии
эндогенного белка, ингибиторов отдельных компонентов дыхательной цепи -
антимицина А (ингибитор комплекса III), БГК (ингибитор альтернативной
цианидрезистентной о ксидазы), антисыворотки против БХШ 310 и KCN
(ингибитор компле кса IV). В э ксперименте были использованы митохондрии
озимой пшеницы, в клетках которой присутствие БХШ 310 было показано, и
митохондрии гороха, у которого по данным вестерн-блоттинга субъединицы
данного белка отсутствуют.
170
Рис. 65. Влияние ингибиторов дыхательной цепи на скорость поглощения
кислорода в состоянии 4 в митохондриях озимой пшеницы и гороха. Субстрат
окисления: 10 мМ малат + 10 мМ глутамат. M±m, n=6-12. Ингибиторы
добавлены: в последовательности слева направо.
Концентрации ингибиторов: 20 мкМ антимицин А (АА), 1 мМ БГК и 1 мг/мл
антисыворотки против БХШ 310 (анти-310).
Влияние последовательного добавления антимицина А и БГК к изолированным
митохондриям гороха находилось в полном соответствии с современными
представлениями о транспорте электронов в растительных митохондриях -
электроны от комплекса I поступают на убихинон и далее на комплекс III-IV
или альтернативную оксидазу. Действительно, добавление антимицина А к
митохондриям гороха в состоянии 4 вызывало значительное снижение скорости
поглощения кислорода, а последующее добавление БГК полностью ингибировало
дыхание (рис. 65, 1). В реципрокном
эксперименте, когда первой добавляли БГК, а затем антимицина А внесение
обоих ингибиторов также вызывало полное снижение с корости поглощения
кислорода (рис. 65, 2).
В отличие от митохондрий гороха, митохондрии озимой пшеницы реагировали
на добавление антимицина А и БГК в
171
меньшей степени. Последовательное добавление этих ингибиторов к
митохондриям озимой пшеницы при тех же условиях не приводило к полному
блокированию поглощения кислорода (рис. 65, 1). Остаточное дыгхание после
добавления АА и БГК составляло более 25% от с корости дыгхания в
состоянии 4. Одна ко это ды1хание полностью бло кировалось добавлением
антисыворотки против БХШ 310 или KCN. Реципрокные э ксперименты та кже по
казали сходную картину. Добавление БГК и АА не вызывало полного
ингибирования поглощения кислорода (рис. 65, 1). Величина неингибируемого
дыхания и в прямом, и в реципрокном э кспериментах была близка.
Рис. 66. Влияние ингибиторов дыхательной цепи на скорость поглощения
кислорода в состоянии 4 в митохондриях озимой птттеницыт. Субстрат
окисления: 8 мМ сукцинат + 5 мМ глутамат. M±m, n=6-12. Ингибиторы
добавлены: в последовательности слева направо.
Концентрации ингибиторов: 20 мкМ антимицин А (АА), 1 мМ БГК и 1 мг/мл
антисыворотки против БХШ 310 (анти-310).
Дополнительным подтверждением участия комплекса I в механизме разобщения,
вызываемого БХШ 310, служат данные по влиянию последовательного
добавления
172
ингибиторов на митохондрии озимой пшеницы при окислении сукцината.
Последовательное добавление АА и БГК к митохондриям озимой пшеницы,
окисляющим сукцинат в качестве субстрата, приводило к практически полному
ингибированию поглощения кислорода (рис. 66, 1).
Реципрокные эксперименты та кже показали, что добавление БГК ингибировало
