Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
Е. coli (Jiang et al., 1997), CspB, CspC и CspD из В. subtilis (Graumann,
Marahiel, 1996, 1997), содержащие связывающий нуклеиновые кислоты мотив,
известный как "домен холодового шока" (CSD). К настоящему времени
15
известно и исследовано также довольно большое количество РНК-связывающих
стрессовых белков, в частности, RbpA1 у Anabaena (Sato, Wada, 1996; Sato,
Maruyama, 1997) и HVGRP3 у ячменя (Molina et al., 1997). Таким образом,
все больше подтверждений получает та точка зрения, что ДНК- и РНК-
связывающие белки холодового шока являются многофункциональными и
участвуют как в транскрипционных, так и в посттранскрипционных событиях,
регулируя экспрессию генов (Ladomery, 1997).
Подводя итоги, можно сделать вывод, что, несмотря на довольно
значительные успехи, достигнутые при изучении белков низкотемпературного
стресса растений, в литературе имеется явно недостаточное число данных об
изменении во время низкотемпературного стресса содержания нативных
мультисубъединичных белков. Особый интерес представляет изучение этих
изменений у озимых культурных злаков, имеющих первостепенное
хозяйственное значение, в связи с возможностью установления функций,
выполняемых нативными стрессовыми белками во время действия низкой
температуры и возможностью установления некоторых механизмов, связанных с
высокой устойчивостью к действию низких температур некоторых озимых
злаков. Необходимо также отметить, что у злаков обнаружен ряд
специфических механизмов, отсутствующих у двудольных растений. При этом
следует отметить, что в изучении влияния низкотемпературного стресса на
состав и относительное содержание белков растений не применялись
иммунохимические методы, позволяющие достаточно полно характеризовать
изменения, происходящие во время низкотемпературного стресса в спектрах
нативных белков растений. В связи с этим первой задачей нашего
исследования было изучение изменений, происходящих в содержании нативных
белков озимых злаков - озимой ржи и озимой пшеницы.
16
3 ВЛИЯНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО СТРЕССА НА ИММУНОХИМИЧЕСКИЕ И
ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ НАТИВНЫХ БЕЛКОВ ОЗИМЫХ РЖИ И ПШЕНИЦЫ
Поскольку действие низких температур и, в частности, холодовой шок,
вызывает значительные изменения в содержании общего белка (Беличенко,
Грязина, 1980; Колоша, Костенко, 1976; Петрова, 1984) и в спектрах
синтезируемых в растениях полипептидов (Барашкова, 1971, 1979; Войников,
Корытов, 1991; Карасев и др., 1991; 1993; Новожилова и др., 1994;
Авхадиева и др., 1993, 1995; Гималов и др., 19916, 1996; Weidner, Heuel,
1979; Weidner et al., 1982; Robertson et al., 1988, 1994; Houde et
al., 1992), на первом этапе
исследований была предпринята попытка выявить качественные изменения в
составе нативных белков -антигенов озимой ржи сорта Чулпан и
холодостойкой озимой пшеницы сорта Альбидум 24 после часовой гипотермии
(-4°С). Это сравнение проводилось методом двойной иммунодиффузии в
агарозном геле по системе "квадратов" Абелева (Абелев, 1969).
Рис. 1. Двойная иммунодиффузия в агарозном геле.
Белки: 1- рожь контроль; 2- рожь -40С; 3- пшеница "Альбидум" контроль; 4-
пшеница "Альбидум" -40С; 5- пшеница "Скала"
Сыворотки на белки: 1' - рожь контроль; 2'- рожь -40С; 3'-пшеница
"Альбидум" контроль; 4'-пшеница "Альбидум" -40С; 5'-пшеница "Скала"
Полученные результаты показали, что весь набор нативных белков-антигенов
стрессированных растений преципитируется в перекрестной реакции с
антителами на белки "контрольных" растений, не подвергнутых действию
холодового шока как у ржи, так и у пшеницы (рис. 1 А, Б).
17
Специфической реакции между белками-антигенами стрессированных растений и
сывороткой на эти белки, указывающей на качественные изменения в спектре
нативных белков стрессированных растений по сравнению с "контрольными"
растениями, обнаружено не было.
При помощи иммунохимического метода, позволяющего сравнивать нативные
белки - двойной иммунодиффузии в агарозном геле по системе "квадратов"
Абелева - не было выявлено также значительных качественных различий при
сравнении белков неохлажденных растений озимой ржи, озимой и яровой
пшеницы (рис. 1 В, Г). Была установлена лишь неполная идентичность одного
из антигенов у озимой ржи и пшеницы, вызывающая "шпору" при образовании
дуги преципитации. По-видимому, это явление наблюдается вследствие
наличия дополнительной антигенной детерминанты у одного из белков (рис. 1
В). При
иммуноэлектрофорезе в агарозе по Грабар и Уильямс с модификациями
(Марков, Хавкин, 1981) этот антиген имел относительную
электрофоретическую подвижность (ОЭП) 0.30 у пшеницы и 0.35 у ржи (рис.
2). Поскольку площадь пиков преципитации на
иммуноэлектрофореграммах
пропорциональна количеству антиген-антитело (Остерман, 1983), то возможна
количественная оценка и сравнение уровней содержания антигенов при
использовании одной и той же стандартизованной антисыворотки и
стандартных условий электрофореза. Размеры и интенсивность пиков
