Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
30 59.0+1.7 26.0+0.2 2.27+0.06 2.57+0.01
60 60.6+4.3 30.9+1.7 1.96+0.16 2.39+0.01
90 59.6+3.9 31.3+2.3 1.91+0.08 2.21+0.02
С добавлением стрессовой формы БХШ 310
5 64.1+3.2 31.4+1.5 2.06+0.12 2.37+0.10
30 61.0+2.9 33.7+1.1 1.82+0.06 2.29+0.01
60 59.6+2.7 34.0+1.8 1.73+0.06 2.14+0.09
90 59.4+3.1 34.0+1.8 1.74+0.08 2.04+0.10
81
Результаты экспериментов показывают, что митохондрии, выделенные из
побегов проростков озимой пшеницы и использованные в данных
экспериментах, были энергетичес ки активными и имели хорошую степень
сопряжения о кисления и фосфорилирования (табл. 9). Ин кубация этих
митохондрий при 00С в течение 90 мин не вызывала существенных изменений в
их энергетической а ктивности. Величины скоростей фосфорилирующего
(состояние 3) и нефосфорилирующего (состояние 4) дыхания, дыхательного
контроля и отношения АДФ:О во время гипотермии in vitro практически не
изменялись (табл. 9, рис. 38). Добавление во время инкубации к
митохондриям конститутивно синтезируемой формы БХШ 310 изменило их
функционирование. Присутствие в среде инкубации конститутивно
синтезируемой формы БХШ 310 вызвало некоторое увеличение дыхания в
состоянии 4 и уменьшение дыхательного контроля в первые 5 мин инкубации
(табл. 9) и последующее их изменение таким образом, что через 90 мин
инкубации скорость дыхания в состоянии 4 увеличилась до 31.3±2.3 нмоль
Ог/мин/мг белка (45%-ное увеличение по сравнению с контрольными
митохондриями). Заметно уменьшились также величины дыхательного контроля
и отношения АДФ:О. Эти изменения свидетельствуют о разобщении
изолированных митохондрий к 90 мин инкубации с конститутивно
синтезируемой формой БХШ 310 при гипотермии in vitro.
Как показано выше, БХШ 310, выделенный из побегов озимой ржи, выращенных
при 260С, является белком, связанным с лигандом - нуклеиновой кислотой.
При гипотермии этот белок изменяет свои характеристики, при этом лиганд
отщепляется. В связи с этим был проведен анализ энергетической активности
митохондрий, инкубировавшихся при 00С в течение 90 мин в присутствии
стрессовой формы БХШ 310. В результате экспериментов установлено, что
стрессовая форма БХШ 310 обладает по сравнению с
82
конститутивно синтезируемой формой БХШ 310 значительно более сильным
эффектом разобщения окислительного фосфорилирования в митохондриях (рис.
38).
я "
S. 5
о ю
0 Е
11
1 ж
S 6'
S Л
2 4 с; о
|i
40
35
30
25
20
15
30 60
Время инкубации, мин
Е S-3-
__щ_ 1 ! " 2
Т
t т \ ih- - 1
-ч г -1
90
(А)
2,5
1,5
30 60
Время инкубации, мин
. Т Т 1
к < >
¦ L 1 2 Г з
\ ! !
90
(В)
Рис. 38. Изменение скорости дыхания в состоянии 4 (А) и коэффициента
дыхательного контроля (Б) митохондрий озимой пшеницы во время инкубации
при 00С в присутствии конститутивно синтезируемой и стрессовой формы БХШ
310. Варианты: 1- контроль (инкубация митохондрий без БХШ 310); 2-
инкубация митохондрий с конститутивно синтезируемой формой БХШ 310; 3-
инкубация митохондрий со стрессовой формой БХШ 310. Субстрат окисления:
малат (10 мМ) + глутамат (10 мМ). M±m, n=6.
83
Наиболее высокий темп увеличения скорости в состоянии 4 и уменьшения
дыхательного контроля и отношения АДФ:0 у митохондрий был в первые 5 мин
инкубации со стрессовой формой БХШ 310 (41% увеличения V4) (табл. 9).
Дальнейшая инкубация на увеличение с корости нефосфорилирующего дыхания
влияла более слабо (рост V4 до 58% через 90 мин ин кубации) (табл. 9;
рис. 38). Следует отметить, что стрессовая форма БХШ 310, та к же ка к и
конститутивно синтезируемая форма БХШ 310, стимулирующего влияния на
скорость дыхания в состоянии 3 не оказывала. Наоборот, через 90 мин
инкубации скорость дыхания в состоянии 3 митохондрий обоих вариантов
несколько уменьшилась, но темп ее уменьшения был та ким же, ка к и у
контрольных митохондрий без добавления белка (табл. 9). Полученные данные
позволяют сделать вывод, что среди двух форм БХШ 310 стрессовая форма БХШ
310 имеет более выраженный эффе кт разобщения окислительного
фосфорилирования у
митохондрий при гипотермии in vitro (Pobezhimova et al., 2001;
Kolesnichenko et al., 2001 g).
Поскольку проведенные эксперименты свидетельствуют, что стрессовая форма
БХШ 310 обладает наиболее выраженным разобщающим действием, то во
всех
дальнейших экспериментах по изучению разобщающего действия БХШ 310
использовали белок, полученный из стрессированных растений.
11 ВЛИЯНИЕ СТРЕССОВОГО БЕЛКА БХШ 310 НА
ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ МИТОХОНДРИЙ
Поскольку в ходе предварительных исследований было установлено, что ин
кубация изолированных митохондрий с БХШ 310 вызывает в них разобщение
окисления и фосфорилирования, необходимо было установить, во-первых,
наблюдается ли зависимость степени разобщения митохондрий от концентрации
БХШ 310 в среде ин кубации и, во-вторых, установить, является ли действие
БХШ 310 видоспецифичным, или он способен вызывать разобщение
84
окисления и фосфорилирования в изолированных митохондриях любых видов
